Zaproszenie do współpracy badawczej
WYZWANIE
Projektowanie i sprawdzenie normowe połączeń stalowych było jednym z najbardziej dynamicznie rozwijających się tematów w środowisku akademickim i branży inżynierskiej w ostatniej dekadzie. W 2014 roku Czeski Uniwersytet Techniczny w Pradze oraz firma programistyczna IDEA StatiCa opracowały metodę projektowania połączeń stalowych zwaną Component-based Finite Element Method (CBFEM).
Podejście to zostało z powodzeniem zweryfikowane i zwalidowane poprzez liczne przykłady weryfikacyjne, badania walidacyjne oraz testy praktyczne. Zostało również szeroko przyjęte przez środowisko inżynierskie – pakiety oprogramowania oparte na metodzie CBFEM (IDEA StatiCa Connection, HILTI Profis Engineering) są używane przez tysiące inżynierów na całym świecie.
Poszukujemy obecnie partnera badawczego, który będzie kontynuował i pogłębiał weryfikację oraz walidację podejścia CBFEM zgodnie z normami AISC, a także dalej rozwijał i doskonalił leżące u jego podstaw modele materiałowe.
Profil poszukiwanego partnera badawczego
Katedra inżynierii konstrukcji uczelni wyższej z siedzibą w USA, preferowana ze specjalizacją w zakresie konstrukcji stalowych, a idealnie połączeń stalowych. Partner badawczy przeprowadziłby zestaw przykładów weryfikacyjnych i walidacyjnych oraz sformułował zalecenia zapewniające maksymalną możliwą stosowalność zgodnie z normami AISC. Prace weryfikacyjne są koordynowane przez zespół prof. Walda na CTU. Wszelkie niezbędne wsparcie związane z oprogramowaniem zapewni zespół IDEA StatiCa.
Wszystkie prace weryfikacyjne będą finansowane przez IDEA StatiCa na podstawie umowy z partnerem badawczym.
Struktura typowego przykładu weryfikacyjnego
- Opis połączenia – zdjęcia, typ
- Opis modelu analitycznego – obliczenia ręczne, założenia, klauzule z AISC
- Opis modelu CBFEM – zasada działania, różnice w stosunku do modelu analitycznego
- Weryfikacja modelu CBFEM
- Analiza wrażliwości – tabele i wykresy dla różnych parametrów, np. gatunek stali, przekrój belki, grubość płyty czołowej itp. Porównanie wyników według CBFEM i modelu analitycznego
- Wnioski – wyjaśnienie różnic (jeśli występują) wynikających z uproszczeń w modelu analitycznym, osi obrotu, założeń dotyczących naprężeń w spoinach itp.
Nasza filozofia testowania
Proces walidacji i weryfikacji potwierdza poprawność wyników oprogramowania. Weryfikacja polega na porównaniu z metodą analityczną, najczęściej zawartą w normie (np. AISC 360-16). Walidacja polega na porównaniu modelu numerycznego z wynikami eksperymentu. Model numeryczny jest często bardzo zaawansowany, uwzględniając nieliniowości materiałowe i geometryczne. Wyniki modelu numerycznego są porównywane z wynikami CBFEM. Wyniki nie muszą być identyczne, jednak wyniki CBFEM muszą być bezpieczne.
Książka weryfikacyjna prof. Walda
Obecnie najbardziej kompleksowy zestaw przykładów weryfikacyjnych opracowano dla Eurokodu (EN1993-1-8:2005). Zespół profesora Walda zebrał najważniejsze weryfikacje i wyjaśnienia w książce zatytułowanej „Component-based finite element design of steel connections". Niniejsza współpraca powinna dążyć do stworzenia czegoś podobnego dla norm AISC.
Koordynatorzy
Prof. Frantisek Wald
Profesor i Kierownik Katedry Konstrukcji Stalowych i Drewnianych na Czeskim Uniwersytecie Technicznym w Pradze
W trakcie swojej bogatej kariery zawodowej uczestniczył w dziesięciu europejskich projektach dotyczących projektowania połączeń oraz w kilku innych projektach skupionych na metodzie składnikowej, podstawach słupów, połączeniach stalowych i betonowych, projektowaniu na warunki pożarowe oraz zaawansowanej analizie metodą elementów skończonych.
Prof. Wald otrzymał dwie nagrody za opracowanie Component-based Finite Element Method (CBFEM) – czeską nagrodę CKAIT im. Pavla Juchelki oraz europejską nagrodę ECCS im. Charlesa Massoneta.
Juraj Sabatka
CSO&CFO w IDEA StatiCa
Jeden z menedżerów IDEA StatiCa – firmy tworzącej oprogramowanie dla inżynierów konstruktorów i projektantów. Nasz zespół deweloperski odkrywa, testuje i wdraża nowe metody analizy zachowania konstrukcji i ich elementów. Na tej podstawie tworzymy IDEA StatiCa – oprogramowanie, które umożliwia inżynierom pracę szybciej, dokładne sprawdzenie wymagań norm krajowych oraz optymalne wykorzystanie materiału. Tworzenie oprogramowania jest dla nas sposobem na przyczynienie się do tego, aby każda nowa budowa na świecie była bezpieczniejsza i tańsza.
Udane projekty B+R
Nasze najważniejsze projekty B+R z ostatnich lat łączą doskonałość akademicką z rozwojem oprogramowania, dostarczając innowacyjne narzędzia dla inżynierów konstruktorów. Budujemy międzynarodową sieć ekspertów, którzy przyczyniają się do tworzenia lepszych narzędzi dla inżynierii konstrukcyjnej.
