Katedra Podstaw Mechaniki Ośrodków Ciągłych L-43

1. OPTYMALIZACJA KONSTRUKCJI

Kierunek ten dotyczy formułowania oraz rozwiązywania zagadnień optymalnego kształtowania sprężystych układów prętowych (belki, łuki itp.) dla różnych warunków podparcia, ograniczeń oraz funkcji celu. W szczególności rozwinięto problem optymalizacji dla klasy obciążeń (projektowanie z uwzględnieniem obwiedni sił uogólnionych. W ramach tego kierunku podjęto prace z zakresu optymalnego sterowania konstrukcji w warunkach obciążeń dynamicznych, a więc zagadnienia budowli inteligentnych (aktywne tłumienie drgań jako problem sterowania).

Osiągnięcia :
zainicjowanie problemów optymalnego sterowania konstrukcją (budowle inteligentne, optymalne sterowanie z uwzględnieniem obwiedni sił uogólnionych).

Wybrany przykład:
Rozwiązanie belki wspornikowej metodą optymalnego sterowania [pdf]

Wybrane publikacje:
[1] Mikulski L., Laskowski H., Optimization of elastic arches under multiple loads, VII Vedecka konferencia, TU Košice, Stavebná mechanika, ISBN 80-7099-815-6, s. 186-191, 2002.
[2] Mikulski L., Laskowski H., Optymalizacja belki stalowej poddanej wielorakim stanom obciążenia, Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania – Mielno 2003, s. 112-119, 2003.
[3] Kropiowska D., Mikulski L., Optymalizacja belek cienkościennych na przykładzie płatwi dachowej, Czasopismo Techniczne z. 11-B/2004, s. 43-57, 2004.
[4] Kropiowska D., Mikulski L., Optymalizacja temperatury wewnętrznej domu jednorodzinnego jako problem teorii sterowania, Rozprawy z Mechaniki Konstrukcji i Materiałów, Monografia 302, s.131-141, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2004.
[5] Kropiowska D., Mikulski L., Optimization of the internal temperature of a single family house as a control theory problem, 3rd International Congress on Intelligent Building Systems, InBuS 2004, Kraków 2004.
[6] Mikulski L., Control Structure in Optimization Problems of Bar Systems, Int.J.Appl.Math.Comput.Sci., vol.14, No.4, 515-529, 2004.
[7] Laskowski H., Elementy teorii sterowania w optymalizacji dźwigara drewnianego ze ściągiem, Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania – Mielno 2005, s. 81-88, 2005.
[8] Laskowski H., Mikulski L., Optymalne kształtowanie stalowej ramy portalowej, Inżynieria i Budownictwo Nr 12/2005, 681-684, 2005.
[9] Laskowski H., Mikulski L., Optymalne kształtowanie konstrukcji w kategoriach teorii sterowania na przykładzie belki zespolonej, Inżynieria i Budownictwo Nr 8/2005, 448-453, 2005.
[10] Szefer G., Mikulski L., Laskowski H., Optimal vibrations of active structures achieved by pendulum actuators, 6-th World Congresses of Structural and Multidisciplinary Optimization, CD, Rio do Janeiro, 2005.
[11] Kropiowska D., Mikulski L., Optymalne kształtowanie osi pręta, Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania – Mielno 2006, s.121-128, 2006.
[12] Kropiowska D., Optymalne kształtowanie prętów cienkościennych z uwzględnieniem warunków normowych, Materiały Krakowskiej Konferencji Młodych Uczonych, s.77-86, Kraków 2006.
[13] Laskowski H., Mikulski L., Optymalizacja dźwigara stalowego z ograniczeniami normowymi, Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania – Mielno 2006, Zeszyty Naukowe Wydziału Mechanicznego nr 38, s. 118-127, 2006.
[14] Kropiowska D., Mikulski L., Optymalizacja wytrzymałościowa zakrzywionych belek cienkościennych, Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania, Zeszyty Naukowe Wydziału Mechanicznego nr 40, s.169-176, 2007.
[15] Laskowski H., Mikulski L., Ostaficzuk J., Rozwiązania teoretyczne i ich praktyczne zastosowania w optymalizacji konstrukcji, Pomiary, Automatyka, Kontrola 8/2007, s. 38-43, 2007.
[16] Mikulski L., Laskowski H., Teoria sterowania w optymalizacji konstrukcji, Materiały konferencyjne I Kongresu Mechaniki Polskiej, Warszawa 28– 31 sierpnia 2007.
[17] Mikulski L., Teoria sterowania w problemach optymalizacji konstrukcji i systemów, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, s. 1-194, 2007.
[18] Laskowski H., Mikulski L., Zasada maksimum w praktycznych zastosowaniach jako alternatywna metoda obliczeń konstrukcyjnych, Pomiary, Automatyka, Kontrola 7/2008, s. 425-428, 2008.
[19] Mikulski L., Laskowski H., Optymalizacja wytrzymałościowa kładki dla pieszych jako zadanie optymalnego sterowania, Czasopismo Techniczne, z. 5/2008, s. 97-112, 2008.
[20] Mikulski L., Kisiel A., Optymalne kształtowanie ściskanego pręta cienkościennego, Czasopismo Techniczne, z. 9/2008, s. 61-68, 2008.
[21] Kropiowska D., Mikulski L., Optymalne projektowanie łuków dwuprzegubowych o osi racjonalnej, Pomiary, Automatyka, Kontrola 6/2009, s. 338-341, 2009.
[22] Laskowski H., Mikulski L., Control theory in composite structure optimizing, Pomiary, Automatyka, Kontrola 6/2009, s. 346-351, 2009.
[23] Laskowski H., Zjawiska reologiczne w optymalizacji dźwigarów zespolonych w strukturze formalnej zasady maksimum, Materiały konferencyjne – Zespolone Konstrukcje Mostowe 2009, s. 349-358, 2009.
[24] Kropiowska D., Mikulski L., Rozwiązania odcinkowo stałe w optymalizacji prętów cienkościennych przestrzennie obciążonych, Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania – Mielno 2010, s. 21-28, 2010.
[25] Laskowski H., Sformułowanie problemu optymalnego kształtowania wielogałęziowych ustrojów prętowych w kategoriach teorii sterowania, Pomiary, Automatyka, Kontrola vol. 58, nr 10/2012 s. 887-891, 2012.
[26] Kropiowska D., Mikulski L., Styrna M., Optymalne kształtowanie łuków sprężystych z uwagi na stateczność, Pomiary, Automatyka, Kontrola vol. 58, nr 10/2012, s. 896-900, 2012.
[27] Sobczyk Sz. , Mikulski L., Optymalizacja dźwigarów strunobetonowych, Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, s. 145-156, Mielno 2012.
[28] Sobczyk Sz., Mikulski L., Optymalizacja belek sprężonych, Pomiary, Automatyka, Kontrola vol. 58, nr 10/2012 s. 883-886, 2012.
[29] Sobczyk Sz., Poszukiwanie optymalnej wysokości wieloprzęsłowej belki żelbetowej o przekroju prostokątnym, Pomiary, Automatyka, Kontrola, nr 11, s. 1218-1222, 2013.
[30] Sobczyk Sz., Optymalna wysokość wolnopodpartej żelbetowej belki prefabrykowanej o przekroju prostokątnym, Budownictwo i Architektura, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, vol. 12(4), s. 61-70, 2013.
[31] Sobczyk Sz., Mikulski L., Zastosowanie gradientowo-iteracyjnej metody optymalizacji na przykładzie belki wspornikowej, Pomiary, Automatyka, Kontrola, nr 11, s. 1214-1217, 2013.
[32] Sobczyk Sz., Mikulski L., Optymalne kształtowanie trójprzęsłowych dźwigarów z drewna klejonego, Polioptymalizacja i komputerowe wspomaganie projektowania: Mielno 2013,Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, s. 173-186, 2013.
[33] Sobczyk Sz., Redukcja nośności na ścinanie w sytuacji zagrożenia pożarowego, Badania doświadczalne i teoretyczne w budownictwie, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, s. 287-296, 2013.
[34] Sobczyk Sz., Optymalne kształtowanie zbrojenia zginanych elementów żelbetowych poddanych działaniu podwyższonych temperatur, Nowe trendy w naukach inżynieryjnych, Wydawnictwo CreativeTime, tom I, s. 144-155, 2013.
[35] Sobczyk Sz., Redukcja nośności żelbetowych elementów skręcanych w sytuacji zagrożenia pożarowego wg PN-EN 1992-1-2, Dokonania naukowe doktorantów. Nauki inżynieryjne, Wydawnictwo CreativeTime, tom I, s. 183-194, 2013.

Osiągnięcia:
Rozwiązanie całej klasy dynamicznych zagadnień kontaktowych z tarciem przy dużych deformacjach.

Wybrane publikacje:
[1] Jasińska D., Janus-Michalska M., Contact problem for a class of anisotropic elastic cellular bodies with nonpositive Poisson's ratio, Materiały konferencyjne – 17th International Conference on Computer Methods in Mechanics, 2007.
[2] Jasińska D., Janus-Michalska M., Material design of anisotropic elastic cellular bodies with respect to contact problem, Engineering Transactions 3/2008, s. 201-225, 2008.
[3] Jasińska D., Janus-Michalska M., Odporność na pękanie materiałów komórkowych o ujemnym współczynniku Poissona, Materiały konferencyjne – Konferencja Szkoleniowo-Naukowa Mechaniki Pękania, Łódź 2009.
[4] Szefer G., Contact Problems in Advanced Materials and Structures, Materiały konferencyjne – CMM-2009 – Computer Methods in Mechanics, s. 93-94, 2009.
[5] Janus-Michalska M., Jasińska D., Odporność na pękanie auksetycznych materiałów komórkowych o regularnej mikrostrukturze, Czasopismo Techniczne z. 3-M/2010, z. 9, s. 55-64, 2010.
[6] Janus-Michalska M., Jasińska D., Zagadnienie kontaktu sprężystego ośrodka anizotropowego na przykładzie materiału komórkowego o ujemnym współczynniku Poissona, Czasopismo Techniczne z.4-B/2010, z. 19, s. 25-36, 2010.
[7] Janus-Michalska M., Jasińska D., Smardzewski J., Studium obliczeniowe nad auksetyczną strukturą siedziska na obciążenia statyczne i dynamiczne od siadania, Czasopismo Techniczne z. 2-B/2011, z. 18, s. 37-47, 2011.
[8] Janus-Michalska M., Jasińska D., Smardzewski J., Modeling of auxetic seat structures of progressive elastic characteristic, WORKSHOP AUXETICS, 06.09-09.09.2011 Szczecin, 2011.
[9] Szefer G., Jasińska D., Zagadnienie kontaktowe membrany grafenowej, Materiały konferencyjne – III Krajowa Konferencja Nano i Mikromechaniki Warszawa 04.07-06.07.2012, 2012.
[10] Janus-Michalska M., Jasińska D., Smardzewski J., A study on the design of auxetic structure of seat skeleton, Mechanics and Control, vol. 31, no. 2, s. 72-76, 2012.
[11] Świerczek M., Wpływ określonych szkód górniczych na ławy rusztu fundamentowego, Czasopismo Techniczne z. 1-B/2012, z. 2, s. 139-155, 2012.
[12] Oruba R., Barycz S., Świerczek M., Darłak J., Uszkodzenia ceramicznych przewodów spalin w kominach wieloprzewodowych, Przegląd Budowlany r. 83/2012, nr 5, s. 48-50, 2012.
[13] Janus-Michalska M., Jasińska D., Smardzewski J., Comparison of contact stress distribution for foam seat and seat of auxetic spring skeleton, International Journal of Applied Mechanics and Engineering, vol. 18, no. 1, s. 55-72, 2013.
[14] Janus-Michalska M., Jasińska D., Smardzewski J., MES we wspomaganiu projektowania własności sprężystych oraz doboru kształtu szkieletu ergonomicznego siedziska fotela, Polioptymalizacja i komputerowe wspomaganie projektowania: Mielno 2013,Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, s. 151-159, 2013.
[15] Dulińska J., Jasińska D., Performance of Steel Pipeline with Concrete Coating (Modeled with Concrete Damage Plasticity) Under Seismic Wave Passage, Applied Mechanics and Materials, vol. 459, s. 608-613, 2014.

3. NANOMECHANIKA
Dotyczy zupełnie nowego i aktualnego badania deformacji i naprężeń w nanoskali. Przeprowadzono analizę naprężeń stosując opis molekularny. Badania te są fragmentem szerszego opisu zjawisk kwantowych i molekularnych dotyczących struktury materiału a wchodzących w skład tzw. modelowania wieloskalowego.

Osiągnięcia:
Zainicjowanie badań nanomechaniki - w szczególności przeprowadznie molekularnej analizy naprężeń.

Wybrane publikacje:
[1] Szefer G., Jasińska D., Modeling of strains and stresses of material nanostructures, Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Sciences 1/2009, s. 41-46, 2009.
[2] Szefer G., Jasińska D., Continuum–Atomistic modeling of nanomechanical systems, Materiały konferencyjne – 17th Int'l Conference on Composites/NanoEngineering, Hawaii, USA 2009.
[3] Szefer G., Molecular and FEM-Molecular analysis of strains and stresses at the nanoscale range, Materiały konferencyjne – CMM-2009 – Computer Methods in Mechanics, s. 91-92, 2009.
[4] Szefer G., Jasińska D., Continuum-molecular modeling of nanostructured materials, "Continuous Media with Microstructure" Collection in Honor of Prof. K. Wilmanski, Springer-Verlag, 2010, s. 189-201, 2010.
[5] Szefer G., Jasińska D., Kontynualno-molekularny model nanorurek węglowych, Materiały konferencyjne – II Krajowa Konferencja Nano i Mikromechaniki Krasiczyn 6.07-8.07.2010.
[6] Szefer G., Kędzior D., Problem kontaktowy sondy pomiarowej AFM, Materiały konferencyjne – II Krajowa Konferencja Nano i Mikromechaniki Krasiczyn 6.07-8.07.2010.

4. MECHANIKA OSRODKÓW POROWATYCH
Ten kierunek jest kontynuacją wcześniejszych badań dotyczących nieliniowej teorii konsolidacji. Rozważono problemy zmiennej porowatości i przepuszczalności ośrodka nawodnionego (dwufazowego) przy dużych deformacjach szkieletu.

Osiągnięcia:
zainicjowanie problemów nieliniowej teorii konsolidacji.

Wybrane publikacje:
[1] M.Mikołajek, Duże deformacje ośrodka porowatego, PAN-oddział Kraków, Prace Komisjii Mechaniki Stosowanej, Mechanika 14, 1990
[2] G.Szefer, Computational Aspects of Saturated Porous Media Undergoing Large Deformations, J.Theor.Appl.Mech.3,36, 1998
[3] G.Szefer, M.Mikołajek, Consolidation of a Porous Multilayered Subsoil Undergoing Large Deformation, J.Theor.Appl.Mech.3,36, 1998.
[4] M.Mikołajek, Nieliniowe zagadnienie deformacji dwuskładnikowego ośrodka porowatego o indukowanej anizotropii przepływu, Czasopismo Techniczne, z. 1–B/2012, s. 69 - 76, 2012.