Thesis supervisor: Edgár Bertóti
Location of studies (in Hungarian): Műszaki Mechanikai Intézet Abbreviation of location of studies: MMI
Description of the research topic:
A vékonyfalú szerkezetek (rudak, membránok, héjak) ipari alkalmazása rendkívül széleskörű. A gépészeti alkalmazások többsége a járműiparban (pl. repülőgép-, hajó- és autóipar) és a vegyiparban (tartályok, csővezetékek) található. A vékonyfalú szerkezeti elemek egyik legfontosabb és legelőnyösebb tulajdonsága a súlyhoz, illetve a falvastagsághoz viszonyított nagy teherbíró képességük, amelyben kulcsszerepe van a görbült geometriai kialakításnak. A szilárdsági és dinamikai számításokhoz szükséges hatékony matematikai-mechanikai modellek kifejlesztését és a feszültségi állapot megbízható számítását ugyanakkor az elemek görbült geometriai viszonyaiból, illetve a falvastagság – más geometriai méretekhez viszonyított – kis értékéből származó problémák nehezítik.
A klasszikusnak nevezhető egymezős variációs elveken és végeselem-modelleken alapuló számítások vékonyfalú szerkezetek esetén gyakran vezetnek olyan numerikus problémákhoz, amelyek többmezős variációs elvek és végeselem-modellek alkalmazásával elkerülhetők. A felismert problémák hatékony megoldására irányuló kutatások nemzetközi viszonylatban is jelentősnek mondhatók, különösen a nemlineáris feladatok esetében.
A tervezett kutatási feladat magában foglalja, többek között:
a különböző rúd-, lemez- és héjmodellek megértéséhez szükséges matematikai és mechanikai ismeretek elsajátítását,
a variációs elvek, ezen belül a több független mező egyidejű approximációján alapuló variációs elvek mélyebb megismerését és megértését,
a témához kapcsolódó – elsősorban angol nyelvű – szakirodalom áttanulmányozását és a jelenlegi kutatási irányok megismerését,
új típusú, többmezős variációs elven alapuló végeselem-modell kidolgozását,
a kifejlesztendő végeselem-modell numerikus implementálását, számítógépi program készítését, a modell és a program tesztelését, valamint az eredmények összevetését a szakirodalomban található, más modellekkel és programokkal számolt eredményekkel,
az elért eredmények angol nyelvű publikálását nemzetközileg is elismert folyóiratokban és konferenciákon.
A tervezett kutatómunka várható eredménye egy olyan új hp-verziós végeselem-modell kifejlesztése, amely a falvastagságtól függetlenül megbízható, numerikus problémák nélküli megoldásokat biztosít a mérnöki gyakorlatban elsőrendű fontosságú feszültségmezőre nézve is, mind h-, mind p-típusú végeselemes approximáció esetén.
A témát gondozó intézet: Miskolci Egyetem, Műszaki Mechanikai Intézet
Témavezető: Dr. Bertóti Edgár egyetemi tanár, az MTA doktora
Szakirodalom:
1. M. Bishoff, W.A. Wall, K.-U. Bletzinger, E. Ramm: Models and finite elements for thin walled structures, In:The Encyclopedia of Computational Mechanics Vol. II. (E. Stein, R. de Borst and T.J.R. Hughes, Eds.), John Wiley & Sons, New York, 2004, pp. 59–137.
2. D. Boffi, F. Brezzi, M. Fortin: Mixed and Hybrid Finite Element Methods and Applications, Springer-Verlag, New York, 2013.
3. B. Szabó, I. Babuška: Introduction to Finite Element Analysis, John Wiley & Sons, New York, 2011.
Number of students who can be accepted: 1
Deadline for application: 2024-12-31
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Login
