Výskum v oblasti FEM a MBD analýz

Pokročilé riešenia pre optimalizáciu a simuláciu konštrukcií

Katedra konštruovania a častí strojov na Žilinskej univerzite ponúka riešenia pre pokročilé konečno-prvkové (FEM) a viac telesové dynamické (MBD) analýzy konštrukcií. Tieto analýzy umožňujú návrh a optimalizáciu bez potreby vytvárania fyzických modelov, čo šetrí čas a náklady.

Výhody pre priemysel: 

• Optimalizácia konštrukcií: Simulácie pomáhajú optimalizovať tvar, rozmery a materiály konštrukcií pre maximálnu efektivitu.
• Komplexné analýzy: Vykonávame lineárne a nelineárne FEM výpočty, ako aj analýzy životnosti a pevnosti konštrukcií.
• Ko-simulácie: Kombinované FEM a MBD simulácie umožňujú analyzovať zložité systémy ako klietky ložísk alebo silentbloky pri dynamickomzaťažení.

Výskum v oblasti FEM a  MBD analýz prispieva k vývoju inovatívnych riešení v rôznych priemyselných odvetviach

Výskum v oblasti kompozitných materiálov

Inovatívne riešenia pre zlepšenie pevnosti a odolnosti kompozitných materiálov

Akreditované skúšobné laboratórium na Žilinskej univerzite sa zameriava na skúšanie výkonnosti ložísk a nápravových skríň pre železničnú dopravu. Vykonáva akreditované skúšky podľa technickej normy STNEN12082:2018 na dvoch špeciálnych zariadeniach.

Výhody pre priemysel:

• Zvýšená spoľahlivosť ložísk: Testovanie ložísk pre železničné vozidlá zaisťuje vyššiu odolnosť a predlžuje ich životnosť pri dlhodobom používaní.
• Medzinárodná spolupráca: Laboratórium spolupracuje so zahraničnými partnermi, ako sú Deutsche Bahn AG, Jiangsu Railteco a SBBCargo, na realizácii komplexných skúšok.
• Certifikácia a kvalita: Laboratórium úspešne prešlo auditmi a poskytuje svoje služby najvýznamnejším spoločnostiam v oblasti železničnejdopravy.

Výskum a testovanie ložísk a skríň prispieva k zlepšeniu bezpečnosti a efektívnosti železničných vozidiel na celosvetovej úrovni.

Výskum a skúšanie výkonnosti nápravových ložísk a skríň

Inovatívne riešenia pre zlepšenie bezpečnosti a spoľahlivosti železničných komponentov

Katedra konštruovania a častí strojov na Žilinskej univerzite sa zameriava na simulácie a testovanie kompozitných materiálov vystužených vláknami. Kompozitné materiály ponúkajú vynikajúce vlastnosti, ako je vysoká pevnosť a nízka hmotnosť, čo ich robí atraktívnymi pre mnohé priemyselné aplikácie.

Výhody pre priemysel:

• Zvýšená pevnosť a nízka hmotnosť: Kompozitné materiály umožňujú znížiť hmotnosť konštrukcií bez zníženia ich pevnosti, čo vedie k efektívnejšiemu využitiu materiálov.
• Široké možnosti tvarovania: Vláknami vystužené kompozity je možné formovať do rôznych tvarov, čo rozširuje ich možnosti využitia.
• Pokročilé simulácie: Naše laboratórium využíva sofistikované softvéry, ako MSC MarcMentata AnsysWorkbench, na simulácie kompozitných materiálov, čo umožňuje presnú analýzu ich správania sa pri zaťažení.

Výskum a simulácie v oblasti kompozitných materiálov prispievajú k vývoju nových, efektívnejších riešení pre rôzne odvetvia priemyslu

Výskum v oblasti kontaktného namáhania a povlakovania

Inovatívne riešenia pre zlepšenie odolnosti materiálov

Katedra technológie na Žilinskej univerzite sa zameriava na výskum v oblasti kontaktného namáhania a povlakovania funkčných povrchov mechanických súčastí. Tento výskum pomáha predchádzať poškodeniam povrchov spôsobeným vysokým kontaktným zaťažením v rôznych aplikáciách, ako sú valivé ložiská, ozubené kolesá a trecie prevody.

Výhody pre priemysel:

• Zvýšená odolnosť materiálov: Intenzívna plastická deformácia materiálov umožňuje zlepšiť ich mechanické vlastnosti, čím sa predlžuje ich životnosť a zvyšuje odolnosť voči opotrebeniu.
• Testovanie povrchových úprav: Experimentálne zariadenia umožňujú testovanie povlakov a rôznych povrchových úprav na zvýšenie ich odolnosti a súdržnosti.
• Efektívne simulácie: Pomocou špeciálneho experimentálneho zariadenia je možné simulovať rôzne kontaktné podmienky a analyzovať správanie povrchov v reálnom čase.

Výskum v oblasti kontaktného namáhania pomáha zlepšovať kvalitu a výkonnosť strojárenských komponentov, čo vedie k efektívnejším výrobným a údržbovým procesom.

Výskum v oblasti poistenia dynamicky namáhaných skrutkových spojov

Inovatívne riešenia pre zlepšenie bezpečnosti spojov

Laboratórium Technologickosti konštrukcií na katedre konštruovania a častí strojov sa zameriava na výskum poistenia dynamicky namáhaných skrutkových spojov. Tento výskum pomáha predchádzať rizikám spojeným s uvoľnením spojov pod vplyvom vibrácií, čo môže viesťk  závažným  poruchám, napríklad povoleniu matice na kolese nákladného automobilu.

Výhody pre priemysel:

• Zvýšená bezpečnosť spojov: Experimentálne overovanie spoľahlivosti skrutkových spojov umožňuje minimalizovať riziko ich povolenia pri dynamickom zaťažení, čím sa zvyšuje bezpečnosť strojov a zariadení.
• Testovanie poistenia spojov: Špecializované zariadenia, ako je Junker test, umožňujú presné overenie odolnosti poistenia voči vibráciám a iným mechanickým vplyvom.
• Efektívne simulácie: Pomocou pokročilých experimentálnych zariadení je možné simulovať reálne podmienky zaťaženia a analyzovať správanie sa spojov v rôznych prostrediach.

Výskum v tejto oblasti prispieva k zlepšeniu kvality a životnosti mechanických súčastí, čo vedie k efektívnejšiemu fungovaniu priemyselných aplikácií.

Interaktívne aplikácie v strojárstve

Inovatívne riešenia pre vzdelávanie a prax

Katedra konštruovania a častí strojov na Žilinskej univerzite ponúka tvorbu interaktívnych aplikácií, ktoré modernizujú prácu s technickou dokumentáciou a podporujú vzdelávanie aj prax v strojárstve. Tieto aplikácie umožňujú jednoduchšiu vizualizáciu zložitých mechanizmov a technických zariadení a sú široko využiteľné v priemyselných aj vzdelávacích inštitúciách. Zároveň ponúkajú podporu rozšírenej a virtuálnej reality, čo umožňu je ešte interaktívnejšie prepojenie s technickými modelmi.

Výhody pre priemysel:

• Dostupnosť na rôznych zariadeniach: Aplikácie sú prístupné cez webové prehliadače na desktopoch aj mobilných zariadeniach, čo uľahčuje ich používanie v rôznych pracovných podmienkach.
• Efektívnejšie vzdelávanie a tréning: Umožňujú používateľom podrobne preskúmať jednotlivé komponenty komplexných zariadení. Vizualizácia v 3D priestore s prepojením na rôzne technické dokumenty ako technické výkresy zlepšujú pochopenie štruktúry a fungovania zariadení, čo zefektívňuje školenia a tréningy.
• Rozšírená a virtuálna realita: AR a VR prinášajú do strojárstva nové možnosti. AR umožňuje zobrazovať digitálne informácie priamo na fyzických komponentoch, čím zjednodušuje servis a údržbu.VR poskytuje simulácie komplexných mechanizmov v plne virtuálnom prostredí, čo zlepšuje tréning a analýzu bez potreby fyzických modelov. Obe technológie výrazne zvyšujú efektivitu praxe a vzdelávania.

Interaktívne aplikácie tak predstavujú moderný nástroj, ktorý zlepšuje vizualizáciu technických procesov a optimalizuje vzdelávací proces aj technické školenia.

Modálne analýzy

Efektívne riešenia pre zníženie hluku a vibrácií

Katedra konštruovania a častí strojovna Žilinskej univerzite ponúka riešenia na zlepšenie modálnych vlastností komplexných strojárskych zariadení. Tieto riešenia zahŕňajú detailnú analýzu vibračných charakteristík, čo umožňuje optimalizovať návrh strojov a zamedziť negatívnym dôsledkom rezonancie.

Výhody pre priemysel:

• Predchádzanie rezonancii: Modálna analýza umožňuje identifikovať vlastné frekvencie systému a zabrániť ich zhode s prevádzkovými frekvenciami, čo je kľúčové pre elimináciu nežiaducich vibrácií.
• Optimalizácia životnosti zariadení: Zníženie vibrácií prispieva k predĺženiu životnosti komponentov a zníženiu rizika mechanických porúch.
• Zlepšenie kvality konštrukčných návrhov: Využitím tejto analýzy je možné presnejšie predikovať správanie sa zariadení počas prevádzky, čo vedie k spoľahlivejším a efektívnejším produktom.

Modálna analýza je nástroj, ktorý významne prispieva k zvýšeniu bezpečnosti a efektivity strojárskych konštrukcií a zariadení, čím napomáha priemyselným odvetviam predchádzať komplikáciám spojeným s vibráciami a hlukom.