Strukturdynamisk forskning inom avdelningen drivs främst inom tre fält: invers dynamik, stokastisk mekanik och dynamisk simulering. Gruppen använder en blandning av teoretiska och experimentella metoder. Här bedrivs även forskning inom vågutbredning, med tillämpningar inom kärnkraftsindustrin såväl som inom bil- och vindkraftsindustrin.
Tar fram matematiska modeller
Inom invers dynamik studeras bland annat systemidentifierings-problemet, d.v.s. att från mätresultat av systemets respons på stimuli, ta fram matematiska modeller av systemet. En speciell applikation här är att kalibrera FE-modeller mot mätdata. Gruppen studerar också en annan klass av inversa problem – lastidentifieringsproblemet, d.v.s. att med kännedom om systemegenskaper och uppmätt systemrespons söka estimera vilka dynamiska laster som påverkat systemet att ge denna respons.
Fältdata som statistiskt underlag
Inom stokastisk mekanik undersöks hur oundvikliga variationer i ett systems egenskaper påverkar dess dynamiska beteende. Gruppen gör även fältförsök för att samla statistiska underlag till sådana undersökningar.
Gruppens utveckling av metoder för dynamisk simulering berör främst simulering av tågs dynamik, där modellering av den rörliga kontaktpunkten mellan hjul och räls utgör en speciell utmaning.
Några exempel där våra resultat kan användas:
- Skapande av belastningssignaler för skakrigg för bilar
- Dynamisk analys i optimering av vindkraftverk
- Metoder för att undvika oönskade vibrationer i fräsning
- Dimensionering av komponenter i tåg och spår
Vågutbredning
Vågutbredning och vibrationer i strukturer och komponenter har tillämpningar inom ultraljud, akustik, markvibrationer, etc. Inom gruppens forskning är modellering och numeriska metoder i fokus.
Ett viktigt tillämpningsområde är oförstörande provning med ultraljud, speciellt med tillämpningar inom kärnkraftsindustrin. Modellering och numeriska beräkningar leder till ökad förståelse och bättre provningsmetoder så att forskningen t ex kan bidra till säkrare metoder för att hitta sprickor i kritiska kärnkraftskomponenter.
Vibrationer i plattor och andra strukturelement förekommer mycket i tillämpningar, oftast så att man vill minimera vibrationerna, t ex inom bil- eller vindkraftsindustrin. Vår forskning inom området är mer grundforskningsinriktad, det gäller att ta fram så precisa strukturekvationer som möjligt som beskriver vibrationerna. Speciellt finns mycket fortfarande att göra inom området i mer komplicerad fall när materialen är anisotropa, lagrade eller kopplade till andra fysikaliska fenomen t ex poroelasticitet eller piezoelektricitet.