Početak projekta: 1.10.2025.

Gredni nosači široko su primjenjivi u mnogim inženjerskim domenama, strojarstvu, brodogradnji, građevini, zrakoplovstvu i biomehanici stoga ova područja vape za razvojem numeričkih alata za simulaciju njihova odziva. Pod pojmom  nehomogenog poprečnog presjeka grednog nosača podrazumijevaju se laminatni presjeci te u poslijednje vrijeme značajn skupina tzv. FG („Functionally graded“) nosača izotropne, kontinuirane materijalne distribucije koju prati varijacija materijalnih značajki.

Gubitku stabilne deformacijske forme gredne su konstrukcije zbog svoje  vitkosti izrazito sklone. Numeričke su simulacije stoga u fazi projektiranja od izrazitog značaja jer utječu na optimizaciju troškova izvedbe. Procjena moći nošenja konstrukcije uz predviđanje pojave graničnog stanja i razloga njezina kolapsa jedan je od zadanih ciljeva ovog projektnog prijedloga.

Projekt je zamišljen kao doprinos predmetnom području u smislu izrade novih i dorade postojećih numeričkih modela primjenjivih za simulacije izvijanja nosača grednog tipa u režimima geometrijski nelinearnih odziva uključujući okružja promjenjivih mehaničkih i temperaturnih eksploatacijskih uvjeta. Posebni će se osvrt obratiti na tipove grednih nosača nehomogenih poprečnih presjeka izrađene od, u novije vrijeme sve popularnijih, materijala kao što su ugljične nanocijevi ili grafenske nanopločice.

Novi numerički model kojeg se namjerava izraditi, nadogradit će se na već postojeću okosnicu koju članovi projektnog tima više godina razvijaju i unapređuju. Ista je zasnovana na Euler-Bernoullijevoj i Timoshenkovoj teoriji savijanja odnosno Vlasovljevoj teoriji uvijanja te uključuje vitoperenje kao specifičnost tankostjenih profila. Simuliranje odziva nekolinearnih grednih članova u režimima velikih prostornih rotacija omogućeno je uključivanjem nelinearnog polja pomaka uz primjena korotacijske i UL-updated Lagrangian inkrementalne formulacije. Model će predvidjeti varijaciju položaja težišta i centra smicanja kao specifičnosti nehomogenosti presjeka.