Tutkimusaiheita ovat:
 

• Aksiaalisesti liikkuvan materiaalin värähtelyt;  fluidi - rakenne vuorovaikutus
• Koneiden ja laitteiden värähtelyt
• Muistimetalli-implanttien biomekaniikka ja kudosreaktiot
• Rakenteiden optimointi

EPÄLINEAARINEN AKSIAALISESTI LIIKKUVA KALVO

Käytännön sovellutuksia:

*    Paperiraina paperikoneessa. Aksiaalisesti liikkuvan paperin lepatus rajoittaa paperikoneiden ajo­no­peuksia ja siten niiden tuottavuutta.

*    Paperi offset painossa. Paperin poikittaisvärähtely huonontaa painojälkeä.

*    Magneettinauha suurnopeus nauha-asemassa. Nauhan poikittaisliike, johtaa luku ja kirjoitus­vir­heisiin.

       Miksi tarvitaan epälineaarista mallia:

*    Lineaarinen malli ei ota huomioon geometrista epälineaarisuutta, poikittaisiirtymän aiheuttamaa kalvo­jännityksen vaihtelua. Suurimmillaan sen vaikutus on kriittisen nopeuden läheisyydessä.

*    Lineaarinen teoria ei pysty kuvaamaan ylikriittisellä nopeudella tapahtuvia ilmiöitä, kuten bifurkaatiota suorasta tasapainotilasta käyrityneisiin, lokaalia liikettä käyrityneiden tasa­  painoasemien      ympäristössä eikä globaalia liikettä useamman tasapainoaseman välillä.

      Epälineaarisen rakenteen dynaaminen tarkastelu

Epälineaarisen rakenteen dynaamista käyttäytymistä voidaan tutkita tarkastelemalla sen kriittisten kohtien liikettä tietyllä harmoonisella herätteellä. Herätteen taajuutta muuttamalla jonkin ominaistaajuuden ympäristössä, saadaan määritettyä rakenteen käyttäytymistä kuvaavia taajuusvaste kuvaajia. Taajuusvasteen määrittämiseen on olemassa monia menetelmiä. Tässä tullaan käyttämään liikeyhtälöiden aikaintegrointia. Laskenna tuloksena saadaan rakenteen liike ajan funktiona. Haluttuun vakiotila, josta taajuusvasteen arvo saadaan, saavutetaan ajan myötä, kun alkutilasta johtuvat transientit vaikutukset vaimenevat.

Esimerkki 1. Kapea nauha

*    Malli, pituus L=2.4 m, leveys b=47 cm, paksuus t=0.5 mm, neliöpaino m=35 g/m², kimmomoduli E=10⁹ N/m² ja esikiristys T=90 N/m.

*    Vakiotilavärähtelyn puolikas jakso

Muistimetallitutkimus

Materiaalien mallintaminen on yksi ryhmän keskeisistä tutkimusaiheista. Tutkimus keskittyy erityisesti muistimetallien mallintamiseen perustuen suurten muodonmuutosten kontinuumimekaniikkaan ja ilmiöpohjaisiin konstitutiivisiin yhtälöihin.Muistimetallit ovat 1900 luvulla kehitettyjä aktiivisia materiaaleja, jotka pystyvät muuttamaan muotoansa altistuessaan lämpötilan tai magneettikentän muutoksille. Muistimetalleja käytetään laajasti lääketieteellisissä sovelluksissa sekä erilaisissa toimilaitteissa. Mallinnuksella helpotetaan muistimetallitoimilaitteiden kehitystä sekä vähennetään toimilaitteiden kehityskustannuksia.

Mittauspalvelut

Laboratorion henkilökunta tekee venymäliuska- ja värähtelymittauksia eri rakenteista ja niiden osista. Pääasiallisina kohteina ovat diplomityöt, mutta resurssien salliessa mittauksia tehdään teollisuudelle ja tutkimuslaitoksille. Käytettävissä on yli 100 venymäliuskakanavaa ja yli 60 jännitekanavaa mittauksiin, sekä hydraulisia kuormituslaitteita aina 600 kN:iin saakka.