Laboratorij za simulacijo materialov in procesov

Vodja: 
prof. dr. Božidar Šarler

Namestnik vodje:
Boštjan Mavrič

Dejavnosti

Osnovna dejavnost laboratorija, ustanovljenega v začetku 2013, je razvoj vrhunskega temeljnega znanja za numerično modeliranje in simulacijo materialov in procesov ter uporaba tega znanja v izboljšavah proizvodnih postopkov in izdelkov. Vizija je vzdrževati doseženo vodilno vlogo pri razvoju numeričnih metod in modeliranju večfaznih sistemov ne več sklopljenih merilih ter pomagati slovenski in globalni industriji pri vzpostavitvi vrhunskih tehnoloških postopkov in izdelkov na kar se da ekonomičen in okolju prijazen način.

V okviru temeljnih raziskav si prizadevamo v svetovno zakladnico znanja prispevati z novimi pristopi modeliranja kapljevito-trdnih in trdno-trdnih sistemov, z novimi brezmrežnimi numeričnimi pristopi za modeliranje problemov s premičnimi mejami ter z laboratorijskimi in industrijskimi testnimi primeri in referenčnimi izračuni problemov strjevanja. Posebej smo osredotočeni na simulacije sklopljenih prenosnih pojavov in elektromagnetnih polj.

Aplikativne raziskave so usmerjene v vzpostavitev vseh elementov modeliranja skozi proces za aluminijsko in jeklarsko industrijo, posebej za različne procese ulivanja, valjanja in toplotne obdelave. Končni cilj je modeliranje lastnosti izdelka kot funkcijo procesnih paremetrov vsakega izmed procesnih korakov. To dosegamo s sklopljenimi fizikalnimi modeli relacij med procesnimi spremenljivkami, mikrostrukturo in lastnostmi izdelka. Fizikalno modeliranje evolucije mikrostrukture dopolnjujemo, nadomeščamo ali umerjamo na podlagi metod umetne inteligence. Proces izdelave optimiramo z minimizacijo različnih namenskih funkcij: npr. makroskopske, ki upošteva faktorje kot so produktivnost procesa in uporaba energentov ter surovin, ter npr. mikroskopske, ki upošteva lastnosti izdelka kot funkcijo mikrostrukture. 

Osebje

(1)prof. dr. Božidar Šarler

(2)doc. dr. Miha Kovačič

(3)dr. Umut Hanoglu

(4)dr. Quingguo Liu

(5)dr. Katarina Mramor

(6)dr. Robert Vertnik

(7)dr. Boštjan Mavrič

(8)Vanja Hatić

(9)Grega Belšak

(10)Tadej Dobravec

Oprema

Skupek večprocesorskih serverjev.

Zmogljivi osebni računalniki.

JmatPro podatkovna baza snovnih lastnosti za aluminijeve zlitine in jekla

Sodelovanje

Laboratorij za dinamiko fluidov in termodinamiko, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani.

Univerza v Novi Gorici, Nova Gorica, Slovenija.

Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, Nemčija

City University of Hong Kong, Hong Kong, Kitajska

Taiyuan University of Technology, Taiyuan, Kitajska

Institute of Metal Research, Chinese Academy of Science, Kitajska

Friedrich-Schiller-University, Jena, Nemčija

Ecole des Mines de Nancy, Nancy, Francija

University of Central Florida, Orlando, ZDA

Univerzitet Crne Gore, Podgorica, Črna Gora

University of Napoli »Parthenope«, Neapelj, Italija

Silesian Technical University, Poljska 

Projekti:

(1) 01.7.2011-31.12.2014: J2-4120 Napredno modeliranje in simulacija kapljevito trdnih procesov. Sponzor: ARRS, temeljni projekt.

(2) 01.05.2010-31.12.2014: L2-3651 Simulacija in optimizacija procesov ulivanja, valjanja in toplotne obdelave za konkurenčno proizvodnjo vrhunskih jekel. Sponzor: Štore-Steel + ARRS.

(3) 15.02.2013-01.07.2014: Razvoj elektromagnetnega polkontinuirnega ulivanja. Sponzor IMPOL Slovenska Bistrica, Ministrstvo za gospodarstvo (Raziskovalni vavčer).

(4) 01.07.2014-20.06.2017: L2-5667 Simulacija industrijskih procesov strjevanja pod vplivom elektromagnetnih polj. Sponzorji: ARRS aplikativni projekt, Štore-Steel, IMPOL Slovenska Bistrica.

(5) 15.07.2015-15.08.2016: Razvoj simulacijskega sistema za vroče valjanjanje za industrijsko uporabo. Sponzor: podjetje Štore-Steel, industrijski projekt.

(6) 28.12.2015-27.12.2017: Modelling and Simulation of Continuous Casting of Steel, Sponzor: Institute of Metal Research, Chinese Academy of Science, aplikativni projekt.

(7) 01.01.2016-31.12.2018: J2-7384 Napredno modeliranje in simulacija kapljevito-trdnih procesov s prostimi robovi. Sponzor: ARRS temeljni projekt.

(8) 01.01.2016-31.12.2018: J7-7197 Razvoj metod za podporo odločanju na osnovi pametnih senzorjev za proces recikliranja jekla v elektoobločni peči. Sponzor: ARRS temeljni projekt.

(9) 01.01.2016-31.12.2018: J2-7157 Topološko oblikovane magnezijeve zlitine za biomedicinsko uporabo. Sponzor: ARRS temeljni projekt.

(10) 01.03.2016-30.9.2016: Simulacija elektromagnetnega deflektorja za izdelavo kamene volne, Sponzor: podjetje Isoteh, industrijski projekt.

(11) 14.09.2016-15.09.2017: Simulacija pred-valjanja. Sponzor: podjetje Štore-Steel, industrijski projekt.

(12) 01.04.2017-30.03.2020: J1-8136 Astrofizika tranzientnih izvorov v dobi pregledov celotnega neba. Sponzor: ARRS temeljni projekt.

(13) 01.07.2018-30.06.2021: L2-9246 Večfizikalno in večnivojsko numerično modeliranje za konkurenčno kontinuirno ulivanje. Sponzor: Štore-Steel + ARRS, aplikatovni projekt.