Zinātnieku darbs: modelēšana un prognozēšana (PD6)
Ir zināms, ka zinātnieki pēta to, ko citi vēl nezina. Bet ne visi zina, ka viens no galvenajiem zinātniskās darbības mērķiem ir izstrādāt modeļus, ar kuriem var prognozēt nākotni. Modeļi ir vienkāršākas vai sarežģītākas matemātiskas formulas vai vienādojumu sistēmas, ar kurām var aprēķināt kāda notikuma vai procesa iznākumu.
Pēcdoktorantūras projekta “Īsšķiedru cementa kompozītu izmantošanas efektivitāte nesošo sienu konstrukcijās” ietvaros projekta zinātniskais vadītājs, vadošais pētnieks Ulvis Skadiņš izstrādā skaitliskus modeļus, lai varētu prognozēt “nākotni”.
Septembrī uzsāktās ārvalstu mobilitātes ietvaros sadarbībā ar profesoru J. Barros tiek optimizētas trīsslāņu šķiedru betona sienu savienojuma detaļas. Šo detaļu efektivitāte ir ļoti atkarīga no stikla šķiedru daudzuma un orientācijas. Mainot šos parametrus, var nonākt pie optimālā detaļas izstrādājuma. Tā prognozējamā “nākotne” atbildēs uz jautājumu, cik lielu slodzi spēs uzņemt šī detaļa, pamainot kādus no minētajiem parametriem.
Mūsdienās sarežģītu procesu modelēšanai tiek lietotas datorprogrammas, kuras izmanto dažādas matemātiskās aprēķinu metodes. Konstrukciju aprēķinos viena no izplatītākajām ir tā saucamā galīgo elementu metode (GEM). Tieši šo metodi izmanto arī pēcdoktorants Ulvis Skadiņš. Viņa uzdevums ir izstrādāt tādu GEM modeli, kas pietiekami precīzi aprakstīs stiklšķiedru darbību dažādu slodžu ietekmē. Ja tas izdosies, tad šo modeli varēs izmantot pētāmo savienojuma detaļas optimizēšanā.
Pirmie rezultāti, kas iegūti simulējot kompozītus ar haotiski orientētu šķiedru, ir diezgan precīzi (skatīt nākamo attēlu).
Vizualizācija parādīta šajā video: https://mega.nz/file/yGhCUYTR#sbnEx7WbGtQ_hbhHdVZcM5GG6USRR-rqoAdJigI6OE8.
Tomēr vēl jāstrādā pie šī modeļa pilnveidošanas citos slogojuma apstākļos. Paralēli tam tiek apskatīti arī citi modeļi stiklšķiedru kompozītiem ar orientētām šķiedrām, kas vēl ir izstrādes stadijā.
