TRENUTNO STANJE MODELA MEHANIKE TLA Đurin, Bojan; Kancijan, Matija; Aniskin, Aleksej ...
e-Zbornik, elektronički zbornik radova Građevinskog fakulteta,
12/2022, Volume:
12, Issue:
24
Journal Article
Peer reviewed
Open access
Prilikom projektiranja geotehničkih građevina, postoji potreba za usvajanjem određenog modela kojim ćemo predstaviti tlo koje promatramo pod određenim opterećenjem. Parametri koje zadajemo tome tlu ...ponekad su nepotpuni, čemu su uzrok razni problemi poput nepotpunih podataka iz laboratorija ili terenskog (“in situ”) istraživanja. Odabir pravilnog modela ovisi o tome koliku točnost izračuna želimo dobiti, odnosno koliku nam ulogu igra rizik i do koje granice možemo prihvatiti možda neka rješenja koja ne daju pravu sliku o ponašanju tla pod opterećenjem. Zato je pravilan odabir modela prvi korak pri rješavanju geotehničkih zadaća, o čemu će nam ovisiti sav daljnji rad.
Neinvazivna ventilacija (NIV) je učinkovit način respiracijske potpore za dio bolesnika sa zatajenjem disanja. Pravovremenom primjenom NIV-a kod dijela bolesnika može se izbjeći invazivna ventilacija ...i njezini neželjeni učinci, čime se skraćuje vrijeme provedeno u Jedinici intenzivnog liječenja (JIL). U zadnjih dvadeset godina bilježi se učestalija primjena NIV-a, a povećava se i broj indikacija kod kojih se NIV pokazao kao metoda izbora. Tijekom pandemije COVID-19 NIV je postao vrlo popularan i kod bolesnika sa zatajenjem disanja u sklopu infekcije COVID-19 primjenjivan je diljem svijeta. Cilj rada je istaknuti nužnost respiracijskog nadzora za sigurnu primjenu NIV-a te upozoriti kliničare koji primjenjuju NIV u svakodnevnom radu na važnost uočavanja ubrzanog disanja i velikoga inspiracijskog napora kao kliničkih pokazatelja velikoga dišnoga rada. Neovisno o primarnom uzroku plućnoga
oštećenja, veliki dišni rad dodatno pogoršava zatajenje disanja putem „samoozljeđivanja“ pluća (engl. patient self inflicted lung injury, P-SILI). Istaknuti su pokazatelji respiracijskog nadzora koji neizravno ukazuju na opasnost od P-SILI, a to su: veliki volumeni udisaja (engl. tidal volume, VT), negativni pomaci na krivulji alveolarnoga tlaka (engl. alveolar pressure, Paw), povećane vrijednosti okluzijskog tlaka u dišnome putu (P0.1) te visoke vrijednosti
„driving“ tlaka. Smanjenje i kontroliranje velikoga dišnoga rada izazov je u svim situacijama u kojima bolesnik spontano diše, neovisno je li na neinvazivnoj ili invazivnoj potpori disanja. Temeljem do sada objavljenih spoznaja, kao i iz osobnih iskustava stečenih dugogodišnjom primjenom NIV-a u različitim kliničkim indikacijama, nastojali smo sažeti moguće načine kontrole povećanoga dišnog rada. Samo striktnim nadzorom respiracijskih pokazatelja, kontrolom povećanoga dišnog rada i poznavanjem NIV-a kao metode potpore disanja njegova primjena postaje sigurna, a eventualni neuspjeh NIV-a i potreba za prijelazom na invazivnu ventilaciju bit će na vrijeme prepoznata.
Počeci numeričkih metoda sežu u rane 1960-e. Već tada je bilo jasno da numeričke metode mogu biti uspješno upotrijebljene za različita inženjerska i znanstvena područja, uključujući i primjenu u ...mehanici stijena. Ubrzan razvoj računala je omogućavao razvoj numeričkih metoda i rješavanje računalno zahtjevnijih sustava. Takav razvoj doveo je do velikog broja različitih metoda i pristupa koji se mogu svrstati u dvije skupine: metode kontinuuma i metode diskontinuuma. Određene zadaće zahtijevaju prednosti oba pristupa, što je dovelo do razvoja kombiniranih konačno-diskretnih metoda. Prvi cilj ovog rada je predstavljanje numeričkih metoda i pristupa koji se koriste za rješavanje zadaća u mehanici stijena, kao i kratko objašnjenje osnovnih teorijskih postavki svake od metoda. Drugi cilj je osvrt na primjenjivost pojedine metode u mehanici stijena.
Tehnička mehanika počela se izdvajati iz klasične mehanike na prijelazu iz XVIII. u XIX. stoljeće, tj. početkom industrijske revolucije, čemu je pridonijelo osnivanje visokih tehničkih škola u ...Europi. U Hrvatskoj se tehnička mehanika počela razvijati u drugoj polovici XIX. stoljeća, a naročito nakon osnivanja Visoke kraljevske tehničke škole 1919. u Zagrebu. Rad donosi biografije uglednih hrvatskih, ali i stranih znanstvenika, koji su pridonijeli razvoju tehničke mehanike u Hrvatskoj u XX. stoljeću.
Mechanical engineering started to
become distinct from classical mechanics on the turn of the 18th to
the 19th century, i.e. at the beginning of the Industrial
Revolution, prompted by the establishment of polytechnics in Europe. In
Croatia, mechanical engineering began to develop in the second half of the 19th
century, intensifying after the establishment of the Royal Polytechnic in
Zagreb in 1919. This paper also presents the biographies of distinguished
Croatian and foreign scientists who contributed to the development of
mechanical engineering in Croatia in the 20th century.
Test dvostruke konzole (eng. Double Cantilever Beam (DCB) test) je najčešće korišteni test za izračun lomne žilavosti u modu I kod konstrukcijskih lijepljenih spojeva. Testni uzorci se sastoje od ...dvije jednake pločice koje se prvo međusobno zalijepe, a zatim izlože opterećenju, što uzrokuje širenje pukotine duž ljepila. Tijekom eksperimenta kontinuirano se mjeri pomak, sila i duljina pukotine. Koristeći ove podatke, lomna žilavost ljepila se može izračunati prema postupcima navedenim u odgovarajućem ISO standardu (BS ISO 25217: 2009). Proračuni se temelje na jednostavnoj grednoj teoriji i linearno-elastičnoj mehanici loma. U ovom radu predstavit ćemo standardnu metodu za izvođenje DCB testa, a potom i metodu obrade podataka potrebnu za izračun lomne žilavosti, što odgovara kritičnoj promjeni oslobođene energije (eng. Critical Energy Release Rate). Eksperimenti su izvedeni za ljepilo SikaPower® 4720, s kontroliranom debljinom ljepila između aluminijskih pločica. Nakon razdoblja stvrdnjavanja prema preporuci proizvođača ljepila, DCB uzorci su preko zglobnog prihvata šarkama opterećeni vlačnom silom s kidalice. Opterećenje na kidalici se nanosi kontrolom pomaka, tako da pri monotonom povećanju pomaka najprije imamo povećanje opterećenja, a kada se pukotina počne širiti, naneseno opterećenje pada. Koristeći optički mjerni sustav GOM Aramis, tijekom eksperimenta mjereno je polje pomaka, koje je onda korišteno za mjerenje stvarnog pomaka aluminijskih pločica (umjesto onog zabilježenog na kidalici) i položaja vrha pukotine. Nakon sinkronizacije mjerenja različitih uređaja određena je lomna žilavost ljepila i izvršena statistička analiza rezultata.
Aksiomatska metoda izlaganja tvrdnji u Matematičkim principima prirodne filozofije Isaaca Newtona na prvi pogled kosi se s eksperimentalnim pristupom ovog znanstvenika. Međutim, geometrijski pristup ...u ovom djelu neophodan je poradi formiranja znanstvenog sistema svijeta – to svijeta koji je inherentno matematičan u svom apsolutnom okviru. Ova matematičnost nije ni platonistička ni aproksimativna, nego je utemeljena na mogućnosti idealizacije geometrijskih figura i proporcija iz fizičkih kretanja. Prateći ideje Thomasa Hobbesa i Isaaca Barrowa, Newton postulira jednu racionalnu mehaniku čiji je zadatak premostiti spoznajni jaz između apsolutnog i relativnog prostora (i vremena) te omogućiti univerzalno važeću prirodnu filozofiju – preteču znanosti fizike. Takva racionalna mehanika podrazumijeva mogućnost savršeno preciznog konstruiranja i mjerenja.
Laboratorij za mehaniku tla osnovan je 2008. godine na Rudarsko-geološko-naftnom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu. Njegova prvotna namjena bila je unaprjeđenje izvođenja praktičnog dijela nastave na ...studijima rudarstva, geotehnike i inženjerske geologije. Međutim, kontinuiranim opremanjem i uvođenjem novih ispitnih metoda, omogućena je realizacija brojnih znanstvenih i stručnih istraživanja za potrebe domaćih i međunarodnih projekata, istraživanja u svrhu izrade završnih radova i doktorskih disertacija, te istraživanja za
potrebe realnog sektora. Iako laboratorij djeluje u okviru Zavoda za rudarstvo i geotehniku, znanstvena i stučna istraživanja provode se za i u suradnji s drugim zavodima RGN fakulteta, te znanstvenim i nastavnim institucijama u zemlji i inozemstvu. U radu će biti opisan razvitak laboratorija od osnutka do danas, prikaz njegove uloge u nastavnim, znanstvenim i stručnim aktivnostima fakulteta, kao i neki rezultati istraživanja provedenih u zadnjih petnaestak godina.
Ovaj rad predstavlja rezultate šestogodišnjeg projekta čiji je jedan od ciljeva bio promotriti s kojim konceptualnim razumijevanjem Newtonove mehanike učenici upisuju preddiplomske studije na kojima ...od samog početka studiraju fizikalne kolegije. Kao primjer takvih studijskih programa, istraživanjem je obuhvaćeno 977 studenata prve godine sveučilišnih studija: Farmacija (N = 152); Kemija i kemijska tehnologija (N=563); Prehrambena tehnologija (N=123) i stručnog studija Zaštita i oporaba materijala (N=139). Mjerni instrument korišten za procjenu studentskoga stupnja znanja Newtonove mehanike je Force Concept Inventory (FCI test). Kod svi nastavnih programa promatranih preddiplomskih studija fizikalni kolegiji temeljni su kolegiji i stoga zahtijevaju značajan angažman i studentsko znanje kako bi se uspješno savladali. Rezultati pokazuju da upisani studenti dolaze s izuzetno slabim znanjem Newtonove mehanike na promatrane studije. Kod studenata preddiplomskog studija Faramacija 9,9 % studenata je na razini Newtonovskog razmišljanja; kod preddiplomskog studija Kemija i kemijska tehnologija njih 0,9 %, kod preddiplomskog studija Prehrambena tehnologija 4%, dok kod preddiplomskog stručnog studija Zaštita i oporaba materijala nema upisanih studenata koji su usvojili Newtonovu mehaniku. Ovi rezultati ukazuju na značajne probleme u srednjoškolskoj nastavi fizike kao i probleme u kvalitetnom savladavanju gradiva fizikalnih kolegija na promatranim studijima.
Rad donosi usporedbu različitih metoda izračuna faktora kritičnog intenziteta naprezanja (mod I.) KIC za bukovo drvo na tangencijalno-longitudinalnom (TL) presjeku. Prva je metoda ekstrapolacija ...faktora intenziteta naprezanja na udaljenosti 0 mm od vrha pukotine, druga je primjena, J integrala a treća se metoda temelji na razlikama energija deformacije iz kojih je dobivena brzina oslobađanja energije deformacije po jedinici duljine širenj pukotine. Četvrta metoda temelji se na izračunu deformacije materijala oko pukotine ili pomaka vrhova elementa trokuta, a peta se koristi općepoznatom jednadžbom za CT uzorak za deformaciju u ravnini izotropnog materijala. Koristeći se metodom konačnih elemenata, utvrđeno je da je metoda J integrala najmanje osjetljiva na veličinu i oblik elemenata. Ta je metoda primijenjena za izračun faktora kritičnog naprezanja KIC za bukovo drvo na TL presjeku. Dobivena je prosječna vrijednost od 0,56 MPa·√m, sa standardnom devijacijom od 0,047 MPa·√m.
PDF
