Studie vztahu mezi strukturou a vlastnostmi složitých granulárních systémů a dynamiky jejich lámání
Cíle projektu
Granulární materiál ve formě vrstvy částic a granulí se složitou vnitřní strukturou se běžně vyskytuje v mnoha inženýrských aplikacích. Působením normálového a tečného napětí dochází ke změnám ve struktuře materiálu, tj. k fragmentaci, deformaci a přeskupení částic uvnitř vrstvy. Současné pochopení závislosti mezi vlastnostmi částic, velikostí působících sil a strukturou materiálu je většinou založeno pouze na empirických poznatcích. Navrhovaný projekt zahrnuje DEM simulace různých situací namáhání granulárních materiálů a vývoje jejich struktury. Kvůli ověření modelu bude část těchto situací provedena i experimentálně v granulárním rheometru. Rozsáhlá data získaná pomocí experimentů a simulací budou vyhodnocena s cílem najít vztahy popisující chování granulárních materiálů založené na základních principech.
Klíčová slova
ModelingDiscrete Element MethodDEMGranulationParticle breakageGranular materials
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Hlavní účastníci
Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemicko-inženýrskáDruh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
15-05534S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Structure-property relationships and breakage dynamics of complex granular material
Anotace anglicky
A granular material in the form of a layer of particles or granules with a complex internal structure is common in many engineering applications. As compressive and shear stress field is applied, the material undergoes structural changes associated with deformation, breakage, and particle rearrangement within the layer. The present understanding of the link between primary particles properties, applied stress field, and the structure evolution, is mostly based on empirical knowledge only. The proposed research project consists of Discrete Element Method (DEM) simulation of different scenarios, where a granular material is subjected to stress field. For a subset of suitable scenarios, measurements in powder rheometer will be carried out in parallel with the simulations to verify their validity. An extensive data set generated by both the simulations and the experiments will be analysed in a search for fundamental principles and relations describing granular material structure evolution.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
JJ - Ostatní materiály
CEP - vedlejší obor
CI - Průmyslová chemie a chemické inženýrství
CEP - další vedlejší obor
JL - Únava materiálu a lomová mechanika
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)20306 - Audio engineering, reliability analysis
20401 - Chemical engineering (plants, products)
20402 - Chemical process engineering
20502 - Paper and wood
20503 - Textiles; including synthetic dyes, colours, fibres (nanoscale materials to be 2.10; biomaterials to be 2.9)
21001 - Nano-materials (production and properties)
21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
O - Nesplněno zadání, smlouva však byla dodržena
Zhodnocení výsledků projektu
Hlavním cílem projektu je vytvořit metodiku numerického modelování porušení částicového materiálu zatíženého kompresními a smykovými silami. Část projektu je zaměřena také na experiment. Hlavní publikované výsledky jsou ale zaměřeny zejména experimentálně. Zde bylo dosaženo několika zajímavých výsledků.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2015
Ukončení řešení
25. 4. 2019
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
27. 4. 2017
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP20-GA0-GA-U/01:1
Datum dodání záznamu
2. 7. 2020
Finance
Celkové uznané náklady
5 369 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
5 369 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
5 369 tis. Kč
Statní podpora
5 369 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
JJ - Ostatní materiály
Doba řešení
01. 01. 2015 - 25. 04. 2019