Číslo projektu: VEGA 1-0716-17
Názov projektu: Formulácia nových progresívnych numerických prístupov pre simuláciu sutinových prúdov
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Juraj Mužík, PhD.
Popis výstupu:
• V rámci projektu sme sa zamerali na rozvoj jednej z najnovších numerických metód, singulárnej okrajovej metódy (SBM – singular boundary method). Ako už názov napovedá, táto metóda patrí do skupiny metód hraničného integrálu, kam patrí napr. aj staršia a známejšia metóda hraničných prvkov. Na rozdiel od tejto metódy, SBM nepotrebuje riešiť výpočty integrálov po okraji oblasti, čo niekedy býva veľmi zložité, čím sa zefektívňuje celý výpočtový proces. Hneď v prvom roku riešenia projektu sme publikovali výsledky, týkajúce sa použitia SBM v probléme neustáleného prúdenia a v roku 2018 sme nadviazali na túto problematiku riešením jedného z veľkých  problémov tejto metódy, a to singularity pri výpočte diagonálnych členov výslednej sústavy rovníc. Zatiaľ čo bežne vo svete sa tento nedostatok obchádzal použitím empirických vzorcov s problematickou presnosťou, riešiteľskému kolektívu sa podarilo odvodiť a úspešne odskúšať regularizačný algoritmus, ktorý tento problém vyriešil. Výsledky boli publikované v časopise Engineering Analysis with Boundary Elements (CC, WoS, Q1).

Číslo projektu:
Názov projektu: Analýza časovo závislých, dlhodobo pôsobiacich degradačných činiteľov na spoľahlivosť betónových mostných konštrukcií
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing.Martin Moravčík, PhD.
Popis výstupu:
• Potreba komplexného a efektívneho prístupu k hodnoteniu technického stavu betónových mostných konštrukcií je vysoko aktuálna. Ďalším dôvodom je aj rozmanitosť z aplikácii viacerých konštrukčných systémov, technológii a materiálov pri realizácii betónových mostov, a to tak mostov postavených v minulosti ako aj pri novo budovaných. Experimentálny a teoretický výskum bol založený na báze doterajších výsledkov sledovania betónových mostov od fázy budovania po prevádzku. Jednalo sa o komplex časovo závislých vplyvov, ktoré pôsobia na konštrukciu počas jej životnosti. Projekt bol zameraný najmä dlhodobé účinky zaťaženia, ako sú teplota, reológia betónu u mostov budovaných postupnou betonážou so zohľadnením histórie zaťažovania a zmenu statického systému ako aj korozívne degradačné účinky. Na základe experimentálnych meraní in-situ a v laboratóriu boli realizované aj numerické modely, ktoré umožnili implementáciu získaných údajov o degradačných vplyvov do stanovovania reálnej odozvy mosta. Výsledky majú potenciál pri presnejšom stanovovaní zvyškovej životnosti betónových mostov.

Číslo projektu: 
Názov projektu: Trvanlivosť prvkov dopravnej infraštruktúry
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Peter Koteš, PhD.
Popis výstupu:
• Projekt je orientovaný na analýzu odolnosti tlačených oblúkov mostov v dôsledku straty stability z ich roviny pri zohľadnení skutočných geometrických imperfekcií, ktoré sa získavajú meraním in-situ. V tejto fáze výskumu prebieha zber dát formou meraní geometrických imperfekcií na vytypovaných mostoch typu Langerovho trámu. Merania sú vykonávané pomocou 3D skenovania, pri ktorom sa získavajú mračná bodov s následným softvérovým vyhodnotením. Súbežne sa pripravujú numerické modely na báze MKP umožňujúce vykonávať nelineárne analýzy na úrovni GNIA. Doteraz sa zamerali pomocou 3D skenovania imperfekcie oblúkov na troch mostoch v okolí Žiliny. Z vyhodnotení je zrejmé, že namerané imperfekcie vykazujú výrazne nižšie hodnoty, ako sú normové dáta. Nakoľko normové zdroje vykazujú ekvivalentné geometrické imperfekcie, je potrebné numerickými analýzami na úrovni GMNIA, v ktorých sa zohľadnia teoretické priebehy štrukturálnych imperfekcií v podobe reziduálnych napätí, ktorých vplyv na odolnosť tlačených prvkov je podstatný, definovať ich spoločný vplyv na odolnosť oblúkov.
Súčasne sa pozornosť sústredila na teoretickú a numerickú analýzu odolnosti tlačených a ohýbaných prútov. Sleduje sa normový postup podľa STN EN 1993-1-1 a STN EN 1999-1-1, kedy obidve normy uvádzajú iný model posúdenia takto namáhaného prúta. Boli vykonané porovnávacie prepočty a konfrontácie s experimentálnymi analýzami realizovanými v nedávnej minulosti. Z porovnávacích štúdií sa ukazuje výpočet podľa STN EN 1999-1-1 ako menej konzervatívny.

Číslo projektu: VEGA 1/0926/16
Názov projektu: Vystužený kompozitný penobetón ako alternatívna vrstva pre roznos
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Marián Drusa, PhD.
Popis výstupu:
• V rámci riešenia projektu boli vykonané unikátne merania v skúšobnom poli, ktoré ukazujú, že možnosti penobetónu nie sú iba v jeho tradičnom použití v konštrukciách pozemných stavieb, ale naznačujú jeho možnosti použitia aj v dopravných stavbách, špeciálnych inžinierskych konštrukciách alebo v geotechnických aplikáciách, či sanačných prácach. Vďaka zdokonaleniu jeho vlastností a viac ako 15-ročnému výskumnému bádaniu vedeckého kolektívu SvF UNIZA má penobetón vyrábaný podľa nových technologických postupov spoločnosti iwtech, s. r. o. veľký potenciál etablovať na stavebnom trhu v širšom meradle. Publikované výsledky riešiteľského kolektívu sa stretli s dobrým ohlasom v zahraničí, čo dokumentuje jeho vysokú aktuálnosť, kde výskumné tímy pracujú na podobných projektoch a aplikáciách v praxi. Počas riešenia projektu boli publikované 3 články v časopisoch a 6 na medzinárodných konferenciách. Úspešnosť projektu je možné hodnotiť aj na základe citačného ohlasu na čiastkové výsledky v indexovaných článkoch databáz Scopus a WoS (6) a impaktovaných časopisoch vo svete, 2 citácie v časopisoch s kvartilom Q1 a Q2.
Získané poznatky z mechanického správania sa vrstvy penobetónu v interakcii s podložím dávajú vysoký predpoklad jeho využitia v praxi. Prednosti sú vo veľmi dobrej variabilite parametrov pevnosti, deformačnej odolnosti, objemovej hmotnosti ako aj tepelnej vodivosti. Táto variabilita dáva predpoklady pre širšie uplatnenie penobetónu pre rôzne typy konštrukcií, akými sú základové dosky pasívnych domov, podkladové vrstvy podláh, odstavných plôch, komunikácií a pod. Prvé skúsenosti sú zo zhotovenia základových konštrukcií pasívnych domov v Poľsku a prvá väčšia aplikácia u nás bola vo forme zhotovenia podkladovej vrstvy podlahy garáží obytného komplexu v Košiciach. Taktiež prebieha v rámci výskumu na fakulte overenie funkčnosti vrstvy penobetónu pre ochranu premŕzania pláne železničného spodku.