| Tematikos pavadinimas |
Galimi moksliniai vadovai |
Finansavimo šaltinis |
|
Adityvia gamyba gamintų aukštos kokybės kompozitinių konstrukcijų armuotų ištisiniu pluoštu kūrimas ir tyrimas
|
prof. dr. Marius Rimašauskas |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Adityvios gamybos (AG) technologijos yra pagrįstai laikomos svarbia Pramonės 4.0 eros dalimi. Adityvios gamybos įtaka šiandieninėje globalioje gamybos aplinkoje yra lemianti, o rezultatai rodo, kad adityvi gamyba turi potencialo tapti keičiančia tradicinę gamybą. Lankstumas, sutrumpėję tiekimo terminai, patobulintas dizainas, sumažėjęs atliekų kiekis tai yra nepaneigiami AG privalumai. Tai taip pat pagrindinės priežastys kodėl per paskutinį dešimtmetį galime stebėti nenutrūkstamą AG rinkos augimą. Tačiau, taip sparčiai tobulėjant technologijoms iškyla ir visa eilė iššūkių, tarp kurių svarbiausias yra žinių trūkumas. Naujos medžiagos ir technologiniai procesai reikalauja specifinių žinių, kurios kuriamos mokslinių tyrimų metu. Šiame tyrime pagrindinis dėmesys bus skirtas, kompozitinių konstrukcijų pagamintų iš aukštos kokybės inžinerinių termoplastų armuotų ištisiniais pluoštais, gamybai. Ištisinio pluošto ir aukštos kokybės termoplastų deriniai turi leisti ženkliai pagerinti mechanines charakteristikas, be to polimerų savybės tokios kaip atsparumas karščiui, cheminis atsparumas, biologinis suderinamumas leis naudoti kompozitines konstrukcijas aviacijos ir automobilių pramonėse arba medicinos sektoriuje.
|
|
Aktyvių skysčių taikymo dinaminiam transporto priemonių aptikimui tyrimai
|
prof. dr. Egidijus Dragašius |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Mokslinius tyrimus šia tematika gali vykdyti ir ne tik mechanikos inžinerijos magistrai, bet ir mechatronikos, automatikos, elektros ar informatikos inžinerijų magistrai. Siūlomos tematikos idėja: suprojektuoti automobilio greičio matavimo sistemą, panaudojant aktyvius (reologinius) skysčius. Taikant mažos galios valdymo signalą, aktyvieji skysčiai gali būti naudojami kintamai slopinimo jėgai sukurti. Norima pagerinti sistemos su pjezokabeliu charakteristikas, pritaikant joje aktyvius (reologinius) skysčius, taip išplečiant jos panaudojimo galimybes keliuose su įvairia danga. Tai būtų pasiekta aktyvuojant reologinį skystį ir keičiant pjezokabeliui perduodamas apkrovas. Tikėtina, kad tokios sistemos įrengimo ir eksploatavimo kaštai būtų mažesni nei lazeriniais matuokliais pagrįstos greičio matavimo sistemos.
|
|
Aplinkai nežalingų plastiko kompozitų su puikiomis mechaninėmis savybėmis kūrimas inžineriniam taikymui
|
prof. dr. Daiva Zeleniakienė |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Pagrindiniai mechanikos inžinerijos srities mokslinių tyrimų iššūkiai yra stiprių, irimui atsparių ir tuo pačiu lengvų medžiagų kūrimas bei patikimai dirbančių ekstremaliomis sąlygomis, kai veikia didžiulės mechaninės apkrovos, drėgmė, lietaus erozija ir kt., konstrukcijų projektavimas. Tradiciniai stiklo pluoštu armuoti plastiko (GFRP, angl. glass fibre reinforced plastic) kompozitai puikiai tinka tokių problemų sprendimui. Tačiau didėjant GFRP panaudojimui įvairiuose pramonės sektoriuose, didėja ir poreikis perdirbti šias plastiko atliekas. Aplinkai nekenksmingos epoksidinės dervos panaudojimas vietoj tradicinių polimerinių matricų būtų geras sprendimas, tačiau dažnai šios dervos pasižymi prastesnėmis mechaninėmis savybėmis nei tradicinės. Yra du būdai išvengti mechaninių savybių prastėjimo: vienas yra matricos modifikavimas, o kitas – pažangių pluoštų naudojimas. Erdviniai pluošto audiniai vis dažniau pritaikomi gaminant GFRP kompozitus. Jie turi keletą privalumų, lyginant su tradiciniais dvimačio audimo laminuotais kompozitais, pavyzdžiui, turi didesnį atsparumą atsisluoksniavimui, smūgiams ir plyšio augimui irimo metu. Šio tyrimo tikslas – sukurti ir įvertinti naujus erdvinio audimo GFRP kompozitus, su perdirbama ir tvaria epoksidine derva. Siekiant pagerinti epoksidinės dervos mechanines, barjerines, atsparumo lietaus erozijai ir liepsnai bei kt. savybes, ji bus modifikuojama aplinkai nežalingais nanoužpildais. Ši derva bus naudojama ir kaip GFRP kompozito matrica, ir po atitinkamo pritaikymo kaip apsauginė danga. Pažangių erdvinių audinių naudojimas GFRP kompozite kompensuos galimą mechaninių savybių sumažėjimą dėl aplinkai nežalingos epoksidinės dervos naudojimo.
|
| Bioinspiruotas mojavimo sparnais skrydžio mechanizmas skirtas mikro oro transporto priemonei. Tyrimas, kūrinas, modeliavimas. |
prof. dr. Rimvydas Gaidys |
valstybės finansuojama |
| Bioinspiruoti dirbtiniai mikrojutikliai skrydžio valdymui. Tyrimas, kūrimas, modeliavimas. |
prof. dr. Rimvydas Gaidys |
valstybės finansuojama |
| Biomechanika odontologijoje – ortodontinis danties judesys ir dantų sąkandžio kontaktas. Tyrimas, kūrimas, modeliavimas. |
prof. dr. Rimvydas Gaidys |
valstybės finansuojama |
| Biovandenilio gamyba naudojant katalizinį termocheminį riformingo procesą |
vyr.m.d. dr. Ahmed Samy Yousef Saed |
valstybės finansuojama |
| Daugiamačio judesio pjezoelektrinių pavarų kūrimas ir tyrimas |
prof. dr. Vytautas Jūrėnas |
valstybės finansuojama |
|
Elektrai laidžių pluoštinių polimerinių kompozitų, turinčių savidiagnostikos funkciją, kūrimas
|
prof. dr. Daiva Zeleniakienė |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Pažangių transporto, aviacijos, vėjo turbinų ir kitų konstrukcijų gamyba iš pluoštinių polimerinių kompozitų nuolat auga dėl šių medžiagų lengvumo ir puikių mechaninių savybių. Šios konstrukcijos eksploatacijos metu patiria didžiules ciklines ir smūgines apkrovas, dėl kurių, laikui bėgant, gali atsirasti pažeidimai, pavyzdžiui, polimerinės matricos įtrūkimai, atsisluoksniavimai ar pluošto plyšimai, o tai, savo ruožtu, lemia mechaninių savybių blogėjimą. Minėti pažeidimai dažniausiai yra nematomi ir todėl labai sunku numatyti reikiamą konstrukcijos techninio aptarnavimo intensyvumą, užtikrinantį tiek ekonomiškumą, tiek katastrofinio suirimo išvengiamumą. Pažeidimų aptikimo priemonių įdiegimas gali užtikrinti žymiai efektyvesnę konstrukcijos eksploataciją. Dažnai pasitaikančios priemonės yra integruojamų jutiklių ir bekontakčių (vibracijų, bangų sklidimo) metodų pagrindu grįstos struktūrinės būsenos stebėsenos sistemos. Be daugybės privalumų, šios sistemos turi ir nemažai trūkumų, pavyzdžiui integruoti jutikliai patys veikia kaip įtempių koncentratoriai ir gali sukelti priešlaikinį irimą, o bekontakčiai metodai dažnai sunkiai pritaikomi dėl sudėtingos įrangos. Šio tyrimo tikslas yra sukurti naujus elektrai laidžius pluoštinius polimerinius kompozitus, kurie pasižymėtų puikiomis mechaninėmis savybėmis ir turėtų savidiagnostikos funkciją. Darbui keliami šie uždaviniai: hibridinio-hierarchinio kompozito struktūrinės kompozicijos optimizavimas, siekiant užtikrinti išskirtines medžiagos elektrines savybes, neprarandant gero standumo ir stiprumo; eksperimentinė-skaitinė optimizuotos struktūros kompozito kompleksinio irimo proceso analizė, esant ilgalaikėms ciklinėms ir smūginėms apkrovoms; koreliacijos tarp pažeidimų vystymosi ir elektrinių parametrų modeliavimas; struktūrinės būklės stebėsenos metodų, pagrįstų koreliacija tarp pažeidimų vystymosi ir elektrinių parametrų, sukūrimas ir validavimas.
|
|
Frikcinio suvirinimo ištisine siūle proceso tyrimas virinant skirtingas medžiagas
|
doc. dr. Ramūnas Česnavičius |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Viena iš šiuolaikinės metalo gaminių pramonės sričių yra metalo gaminių suvirinimas. Be seniai naudojamų tradicinių suvirinimo būdų: elektros lanko, plazminio dujų srauto, tradicinio taškinio suvirinimo ir daugelio kitų suvirinimų, vis plačiau naudojami nauji, progresyvus virinimo budai: lazerinis, frikcinis suvirinimas. Naudojantis tokiais būdais virinimas gali būti atliekamas tiksliau, našiau, gali būti virinamos medžiagos, kurias tradiciniais būdais suvirinti labai sunku ar net neįmanoma. Svarbiausias suvirinimo rodiklis – siūlės patikimumas. Siūlė turi atitikti eksploatacinius konstrukcinius reikalavimus. Jai įtakos turi metalo sudėtis, suvirinimo būdas ir režimas. Virinant įprastinėmis technologijomis geras suvirinamumas laikomas tuomet, kai gautos siūlės sujungimo stiprumas lygus pagrindinio metalo stiprumui. Tyrimo tikslas – skirtingų medžiagų (dissimilar) ir jų lydinių frikcinio suvirinimo siūle (FSW) proceso eksperimentinis tyrimas ir skaitinis modeliavimas.
|
|
Hibridinės adityvios gamybos procesas daugiasluoksnių biokompozitinių konstrukcijų formavimui sveikatos technologijų reikmėms
|
vyr.m.d. dr. Rolanas Daukševičius |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Įvairiarūšių adityvaus formavimo procesų integravimas į hibridinės adityvios gamybos (AG) platformas yra viena iš perspektyvių pažangiosios gamybos technologijų plėtros krypčių. Pavyzdžiui, skirtingo tipo (termo)ekstruzija pagrįstų AG procesų integravimas yra svarbus tokiose proveržio technologijų srityse kaip daugiamedžiaginis 3D/4D (bio)spausdinimas ir (bio)elektronikos/mechatronikos gaminių spausdinimas. Tuo tikslu aktualu kurti ir tobulinti daugiaįrankines AG platformas, kuriose būtų gaminami sudėtingos formos ir sandaros daugiasluoksniai gaminiai sudaryti iš skirtingų (bio)polimerinių/kompozitinių medžiagų (heterogeninės struktūros komponentai). Hibridinės AG platformose konstrukciniai ir kiti reikalingi funkciniai sluoksniai (laidūs, pjezoelektriniai, bioaktyvūs ir kt.) gali būti formuojami naudojant skirtingo veikimo principo ekstrudavimo modulius (pvz. skirti termoplastikui, suspensijoms) bei pasitelkiant kitus reikalingus apdirbimo modulius (pvz. formuojančius poveikį elektriniu ar akustiniu lauku, šviesa ar lazeriu). Tai atveria plačias galimybes realizuoti daugiafunkcinius komponentus, kuriuose integruojamos sensorinės, elektrogeneracinės, elektrostimuliacinės ar kitos sumaniosios funkcijos. Jie pritaikomi medicinos, sveikatos ir sveikatingumo technologijų reikmėms atliepti – kuriant naujos kartos dėvimąsias ar implantuojamas diagnostines bei terapines priemones (fiziologinių parametrų jutiklius, daugiafunkcinius implantus ir kt.). Šie tyrimai bus vykdomi Mechatronikos institute ir apims ekstrudavimo ir kitų apdorojimo modulių/įrankių integravimą į hibridinės AG platformą, daugiasluoksnių biokompozitinių bandinių gamybos proceso tyrimus, bandinių mechaninių ir kt. savybių tyrimus, daugiafunkcinių komponentų projektavimą, modeliavimą, prototipavimą bei funkcionalumo bandymus. Ši tematika atliepia Lietuvos sumaniosios specializacijos kryptį „Nauji gamybos procesai, medžiagos ir technologijos“ ir KTU prioritetinę sritį „Technologijos tvariai ateičiai“.
|
|
Kompozitinių medžiagų bekontaktės pažaidų kontrolės ir stebesėnos sistemos kūrimas ir tyrimas naudojant iteratyvų atvirkštinį baigtinių elementų modelį
|
doc. dr. Darius Eidukynas |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Kompozitinės medžiagos tampa vis svarbesnės modernių lengvų konstrukcijų projektavimo strategijoje ypač tokiose srityse kaip automobilių pramonė, aviacija, vėjo energetika. Tačiau kuriant pažangias kompozitines konstrukcijas svarbu yra patikimai identifikuoti ir įvertinti defektų įtaką konstrukcijos laikomajai gebai, bei sukurti konstrukcijos būklės stebėsenos metodus ir sistemas, leidžiančias užtikrinti kompozitinės konstrukcijos saugos reikalavimus esant sudėtingoms ir ilgalaikėms apkrovimo sąlygoms. Šio tyrimo tikslas yra sukurti naują, kompozitinių konstrukcijų struktūrinės būklės stebėsenos (angl. Structural Health Monitoring (SHM)) metodą apjungiantį pažangias eksperimentines ir skaičiavimo sistemas. Eksperimentinis bekontaktinis fotogrametrijos metodas bus naudojamas defekto aptikimui; kartu su baigtinių elementų metodu skirtu pažaidos identifikavimui (t. y., lokalizacijai, apibūdinimui). Ypatingas dėmesys tiek teoriniam formulavimui, tiek ir skaičiavimo metodo įgyvendinimui bus skiriamas naujajai ne lokaliai peridinamikos teorijai, kurios pagrindu atliekama sudėtinės pažeidimų mechanikos analizė. Tyrimo idėja pagrįsta siūlomo bekontakčio SHM metodo teikiamais pranašumais, t.y. pašalinus sudėtingų įterptinių jutiklių tinklų poreikį, eliminuojami pagrindiniai įterptųjų SHM jutiklių sistemų trūkumai: iš ankstinis jutiklių tvirtinimo vietų žinojimas, jutiklių sugadinimo galimybė, jutiklio bazinių matavimų jautrumas aplinkos sąlygoms, sudėtingos laidų ir duomenų rinkimo sistemos, didelės sistemos įdiegimo ir eksploatavimo išlaidos. Šiame darbe siūlomi tyrimo rezultatai ir SHM metodas gali būti tiesiogiai taikomi pažangių aeronautikos ar vėjo energetikos kompozitinių konstrukcijų būklės stebėsenai. Darbe numatytų mokslinių tyrimų nauda vertinama skirtingais aspektais: moksliniu (naujųjų žinių, mokslinių tyrimų ir inovacijų galimybės), ekonominiu (patikimas būklės įvertinimas, mažesnis patikros laikas) ir visuomenės (didesnis konstrukcijų ir žmonių saugumas).
|
|
Kompozitinių medžiagų vystymas, tyrimas ir taikymai mikroskystinėse sistemose
|
prof. dr. Giedrius Janušas |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Norint sukurti funkcinius mikroskystinius elementus yra reikalingos mikromechaninių skystinių įtaisų kūrimo bei mikrodalelių pozicionavimo bei valdymo technologijos. Įgyvendinant šias technologijas būtina sukurti tokiuose mikromechaniniuose įtaisuose nano/mikro erdves į kurias būtu pozicionuojamos diagnostinę funkciją atliekančios mikrodalelės. Panaudojant pjezoelektrinius nanokompozitus, tokios mikromechaninės sistemos su nano/mikro erdvėmis gali būti valdomos nano/mikrometriniame lygyje ir gali būti panaudotos kuriant mikrodalelių gaudyklas bei saugyklas ir šiuo pagrindu veikiančius jutiklius ar filtrus. Tyrimų metu planuojama mikroskystinį akustoforezės prietaisą pagaminti iš pjezoelektrinio nanokompozito, pasižyminčio pjezoelektrinėmis savybėmis mikrometriniame lygyje, kas leistų dar efektyviau generuoti tūrines akustines bangas ir valdyti mikrodaleles. Tai bus įgyvendinama sintetinant kompozitines medžiagas, įvertinant jų mechanines, elektrines, hidrofobines ir dinamines savybes bei kuriant nano/mikroerdvių bei mikrostruktūrų nanokompozite formavimo technologiją.
|
| Kompozitinių savaime išsivalančių nanofiltracijos membranų, skirtų vandens valymui, kūrimas |
prof. dr. Giedrius Janušas |
valstybės finansuojama |
|
Lankstūs mikro hidrauliniai komponentai su integralia jutimo funkcija
|
doc. dr. Kęstutis Pilkauskas |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Idėjų perėmimas iš gamtos, ir ypač iš biologinių sistemų, yra perspektyvus būdas sukurti efektyviai funkcionuojančias biomedicinines sistemas, kurios sąveikaudamos su žmogaus kūnu gali atlikti stebėjimo bei stimuliavimo užduotis. Šio tyrimo esmė – aktyvios lanksčiai judesius atliekančios sistemos su integruota jutimo funkcija sukūrimas. Numatoma, kad tyrimo tikslas ir uždaviniai bus pasiekti integruojant lankstų mikro hidrauliniu būdu žadinamą elementą ir pjezoelektrinį polimerą. Rezultate turėsime prototipą – lankstų komponentą, galintį atlikti lenkimo judesius ir turintį integruotą jutimo funkciją. Taip pat bus išvystyti teoriniai pagrindai tokio tipo komponentams projektuoti.
|
|
Mechaninis nanostruktūrų įspaudas metaluose: įrenginiai ir technologijos
|
prof. habil. dr. Arvydas Palevičius |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Bus analizuojamas vieno etapo nanoimprinto procesas, skirtas tiesioginiam metalinių nanostruktūrų modeliavimui kambario temperatūroje. Antspaudams bus naudojamas akytas anodinis aliuminio oksidas , o struktūra bus optimizuota koreguojant anodinio aliuminio oksido gamybos parametrus. Tikėtini tyrimų rezultatai privers panaudoti įspaustas metalo nanostruktūras biologinio jutimo, diagnostinio vaizdo, katalizavimo, maisto pramonės ir aplinkos išsaugojimo srityse.
|
|
Medžiagų jungimo metodų kūrimas, taikymas gamyboje ir gautų junginių savybių tyrimas
|
prof. dr. Saulius Baskutis |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Mokslinius tyrimus šia tematika doktorantūros studijose gali vykdyti gamybos inžinerijos magistrai. Siūlomos tematikos idėja: sukurti metodą ir metodiką mašinų detalių funkcionalumo atstatymui/restauravimui suformuojant ant detalių funkcinių paviršių atsparias dilimui arba antifrikcines dangas iš kompozitinių ir/arba metalinių medžiagų, ar kitokiais būdais jungiant skirtingas medžiagas. Suformuotų dangų ir junginių tyrimams numatoma panaudoti ultragarsinės vizualizacijos, radiografinės analizės, adhezijos, magnetinių dalelių ir kapiliarinį neardančios kontrolės metodus. Eksperimentiškai įvertinus kompleksinio detalių paviršių atstatymo ar detalių jungimo procesų kokybę, bus siekiama sukurto metodo ir metodikos įgyvendinimo praktikoje.
|
|
Metalų ciklinio stiprumo ir ilgalaikiškumo tyrimas esant daugiaašiam apkrovimui
|
doc. dr. Ramūnas Česnavičius |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Aplinkai pavojingų įmonių komponentų struktūrinis vientisumas turi būti užtikrinamas normalios eksploatacijos ir pavojingomis sąlygomis. Prie pavojingų galima priskirti atomines elektrines, šilumines elektrines, cheminės pramonės įmones, naftos pramonės įmones, dujotiekius, termofikacinius tinklus ir kt. Minėtų įmonių metalinėse konstrukcijose ir vamzdynų tinkluose dėl aukštesnės temperatūros, agresyvesnės darbo aplinkos poveikio medžiagoms, gali vykti metalų degradacija ir to pasėkoje būti pažeidžiamas jų vientisumas. Kaip vienas iš pagrindinių degradacijos mechanizmų yra metalų nuovargis, dėl ko gali įvykti konstrukcijų suirimas. Tyrimo tikslas – metalų, naudojamų energetiniuose objektuose, nuovargio ir jo įtakos ciklinėms savybėms tyrimai apkraunant daugiaašiu apkrovimu ir ryšių tarp šių apkrovimo tipų deformavimo ir suirimo charakteristikų nustatymas.
|
|
Natūralių pluoštų pagrindu hibridinių kompozitų kūrimas: tyrimai ir taikymas bioinžinerijoje
|
prof. habil. dr. Arvydas Palevičius |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Hibridiniai kompozitai yra viena iš naujų mechanikos inžinerijos mokslo sričių, kuri patraukė dėmesį dėl įvairių inžinerinių pritaikymų. Būtent todėl pagrindinis dėmesys būsimuose tyrimuose bus skiriamas naujų tipų hibridinių kompozitų kūrimui ir jų savybių tyrimui bei pritaikymui bioinžinerijoje.
|
|
Naujo technologinio požiūrio į aliuminio lydinių TIG DC suvirinimą kūrimas
|
prof. dr. Regita Bendikienė |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Tikslas: atlikti aliuminio lydinių TIG DC automatizuoto suvirinimo galimybių studiją Uždaviniai 1. Nustatyti TIG AC ir TIG DC suvirinimo technologijų įtaką aliuminio lydinio suvirinto sujungimo mikrostruktūrai, mechaninėms ir eksploatacinėms savybėms; 2. Išanalizuoti apsauginių dujų tipo bei srauto greičio įtaką lanko formai, išlydyto baseino elgsenai ir suvirinimui nuolatine srove; 3. Atlikti kintamo poliškumo aliuminio lankinio suvirinimo šiluminio efektyvumo tyrimą atliekant išlydyto metalo vonelės analizę. Gauti rezultatai leis išspręsti pagrindines technines TIG AC ir TIG DC aliuminio lydinių neardomojo sujungimo problemas.
|
| Naujų biologiškai tvarių nanokompozitinių plonų plėvelių kūrimas, tyrimas ir taikymas lanksčių elektronikos sistemų gamyboje |
asist. dr. Sigita Urbaitė |
valstybės finansuojama |
| Naujų pakavimo medžiagų mechaninių savybių tyrimai ir darnių pakavimo medžiagų kūrimas |
asist. dr. Laura Gegeckienė |
valstybės finansuojama |
|
Robotizuoto palaipsninio polimero lakšto formavimo technologijos kūrimas ir tyrimas
|
doc. dr. Darius Eidukynas |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Šiuo metu pramonėje ir kasdieniniame gyvenime vis svarbesnės tampa sudėtingos geometrinės formos objektai ir įvairios paskirties detalės. Nepaisant to, kad šiuolaikinė kompiuterinė įranga ženkliai palengvina tokių objektų/formų kūrimą projektavimo fazėje, reali tokių objektų gamyba yra labai sudėtinga ir brangi. Taikant įprastus gamybos metodus, pavyzdžiui, štampavimą, naudojami puansonai ir matricos, kurie turi būti pritaikyti konkrečiam ir tik vienos formos objektui. Dėl šios priežasties šiais laikais vis dažniau tiriamas ir naudojamas palaipsninis lakštų, pagrinde metalų, formavimas. Šis apdirbimo metodas leidžia ženkliai sumažinti laiko ir savikainos resursą, kadangi jam nereikia jokių papildomų elementų, tokių kaip puansonas, matrica ir pan. Be kita ko, palaipsninis lakšto formavimas leidžia gaminti ypatingai sudėtingos geometrinės formos objektus/formas, kurias būtų labai sunku, arba net neįmanoma pagaminti tradiciniais metodais. Doktorantūros tyrimų tikslas – sukurti ir ištirti technologiją, skirtą robotizuotam palaipsniniam polimero (termoplastiko) lakšto formavimui. Doktorantūros studijų metu gaunami tyrimų rezultatai būtų naudingi plastiko liejimo, apdirbimo bei formavimo pramonės šakų įmonėms, kurios panaudojant sukurtą technologiją galėtų padidinti savo darbo našumą bei suteiktų galimybę rinkai pasiūlyti sudėtingesnių formų objektus, kuriuos su šiuo metu naudojama technologija pagaminti yra sudėtinga arba neįmanoma.
|
|
Skaitmeniniai dvyniai kompozitinių konstrukcijų būklės stebėjimui
|
prof. dr. Paulius Griškevičius |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Tyrimais būtų siekiama patobulinti kompozitinių konstrukcijų struktūrinės būklės stebėsenos (SHM) metodikas integruojant skaitmeninio dvynio koncepciją, kurios realiuoju laiku galėtų analizuoti fizinės konstrukcijos mechaninį atsaką ir vertinti konstukcijos būklę. Pagrindinis tikslas - sukurti sistemą, kurioje skaitmeniniai dvyniai kartu su integruotais jutikliais ir duomenų analizės metodais, leistų stebėti ir prognozuoti kompozitinių konstrukcijų būklę.
Tyrimų metu būtų kuriamas pasirinktos kompozitinės konstrukcijos baigtinių elementų modelis, kurio validavimas įskaitant medžiagos savybių nustatymą ir medžiagos modelio kalibravimą būtų atliktas laboratorijoje. Sukurtas baigtinių elementų modelis turės tiksliai prognozuoti kompozitinės medžiagos tampriąją elgseną ir pažeidimų įtaką konstukcijos mechaniniam atsakui. Skaitmeninių dvynių deformacijų žemėlapiai, atsižvelgiant į įvairias apkrovimo sąlygas ir pažeidimus, būtų naudojami pažeidimų diagnostikai ir kompozitinės konstrukcijos būklės stebėsenai.
|
|
Spausdinamos biologinės kilmės funkcinės kompozitinės medžiagos ir ekologiškų mechatronikos komponentų adityvioji gamyba
|
vyr.m.d. dr. Rolanas Daukševičius |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
3D spausdinimui pritaikytų funkcinių biopolimerinių kompozitinių medžiagų kūrimas taikant ekologiškesnius gamybos procesus yra svarbus plėtojant įvairias tvarias technologijas tokiose proveržio kryptyse kaip žaliosios ir bioskaidžiosios mechatronikos/elektronikos sistemos. Taip siekiama mažinti plastiko ir elektronikos atliekų apimtis, minimizuoti jų žalingą poveikį ekosistemoms. Kompozitinių medžiagų adityvioji gamyba pasaulyje taikoma vis plačiau ir apima vis daugiau rinkos segmentų. Todėl atsiranda poreikis kurti spausdinamas, bioskaidžias išskirtinių savybių kompozitines medžiagas pasitelkiant biopolimerus su ekologiškais funkciniais užpildais, taip suteikiant joms naudingų savybių (pvz. elektrinis laidumas, pjezoelektriškumas). Tokios funkcinės/sumanios medžiagos atveria plačias galimybes realizuoti sveikatai ir aplinkai saugias daugiafunkcines konstrukcijas, įrenginių komponentus ir kt. Paminėtinos tokios taikymo sritys kaip biologiškai suyrantys vienkartiniai jutikliai, sensoriniai plataus vartojimo kompostuojami gaminiai, besirezorbuojantys implantai/biokarkasai ir kt. Siekiant realizuoti ekologiškesnės gamybos procesą perspektyvu taikyti ekstruzijos metodus ir minimizuoti tirpiklių naudojimą, taip sudarant palankesnes sąlygas gaminti chemiškai švaresnes ir saugesnes termoplastines medžiagas. Todėl šių doktorantūros tyrimų tikslas yra sukurti ekstruduojamą biopolimerinę kompozitinę funkcinę medžiagą ir ištirti jos pritaikomumą spausdinant ekologiškus daugiafunkcinius komponentus (pvz. bioskaidžias sensorines konstrukcijas). Tyrimai bus vykdomi KTU Mechatronikos institute ir apims termoplastinės vielos gamybą ir jos 3D spausdinimo tyrimus, atspausdintų bandinių savybių tyrimus, ekologiško daugiafunkcinio komponento projektavimą, modeliavimą, prototipavimą bei funkcionalumo bandymus. Ši tematika atliepia Lietuvos sumaniosios specializacijos kryptį „Nauji gamybos procesai, medžiagos ir technologijos“ ir KTU prioritetinę sritį „Technologijos tvariai ateičiai“.
|
|
Techninės priežiūros procesų optimizavimo metodo kūrimas
|
doc. dr. Kazimieras Juzėnas |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Techninės priežiūros 4.0/5.0 metodų ir technologijų efektyvumas priklauso nuo gebėjimo integruoti skirtingų mokslo bei technologijų sričių žinias bei pasiūlyti skirtingose srityse bei įmonėse lengvai adaptuojamus sprendimus. Tyrimo tikslas yra sukurti daugiaparametrinį optimizavimo metodą, kuris integruotų techninės diagnostikos, didžiųjų duomenų analitikos bei ekspertines sprendimų paramos priemones ir leistų optimizuoti techninės priežiūros veiklas skirtingose verslo srityse.
|
|
Tvaraus adityvios gamybos proceso skirto natūraliais pluoštais armuotų kompozitų gamybai kūrimas ir tyrimas
|
prof. dr. Marius Rimašauskas |
valstybės finansuojama |
Tyrimų tematikos aprašas.
Adityvi gamyba (AG) dar žinoma kaip 3D spausdinimas yra skaitmeninės gamybos procesas skirtas sudėtingos geometrijos gaminių gamybai. Didėjantis susidomėjimas AG yra susijęs su pagrindiniais technologijų privalumais: atliekų mažinimu, dizaino lankstumu, gaminių pristatymo laiko trumpėjimu ir geresniu proceso našumu. Kitas svarbus dalykas yra tai, kad medžiagų įvairovė taip pat nuolat didėja ir atveria naujas pritaikymo galimybes. Adityvios gamybos technologijose plačiai naudojamos medžiagos, pradedant polimerais, metalais, keramika ir kompozitais, tačiau reikėtų atsižvelgti ir į tvarumo aspektą, ypač kalbant apie kompozitus. Šiame tyrime pagrindinis dėmesys bus skiriamas AG proceso, skirto natūraliais pluoštais sustiprintų kompozitų gamybai, kūrimui. Pagrindinis natūralių pluoštų privalumas yra ekologiškumas dėl naudojamų medžiagų atsinaujinimo ir biologinio skaidumo. Natūralių pluoštų ir biopolimerų derinys leis pagaminti konstrukcijas, kurių mechaninis veikimas ir elgesys yra nuspėjami. Be to, natūralių kompozitų adityvi gamyba padės sumažinti proceso poveikį aplinkai ir sumažinti CO2 lygį.
|
