Razvoj evolucijskih postupaka za karakterizaciju ponašanja bioloških tkiva
| Voditelj: Prof. dr. sc. Marina Franulović | Izvor financiranja: Hrvatska zaklada za znanost, IP-2014-09-4982 |
| Suradnici: Izv. prof. dr. sc. Robert Basan, Doc. dr. sc. Kristina Marković, Doc. dr. sc. Tea Marohnić, Prof. dr. sc. Robert Kunc, Dr. sc. Ana Trajkovski, Dr. sc. Simon Krašna, Senad Omerović dipl. ing. stroj. | Trajanje: 2015.-2019. |
Modeliranje ponašanja materijala bioloških tkiva
Eksperimentalna analiza ponašanja ligamenata vratne kralježnice
Automatizacija identifikacije materijalnih parametara
Simulacija ponašanja bioloških tkiva primjenom metode konačnih elemenata
Za karakterizaciju i modeliranje ponašanja bioloških materijala, koriste se podaci dobiveni eksperimentalnim testiranjem uzoraka vratnih ligamenata ljudske kralježnice. Kao prikladan, odabran je hiperelastični materijalni model koji se može koristiti i za kompresibilne i nekompresibilne materijale. Kako bi se na što efikasniji način dobile što točnije vrijednosti parametara za predloženi nelinearni hiperelastični materijalni model, razvija se tehnika određivanja parametara ponašanja materijala temeljena na genetskom algoritmu. U cilju razvoja što boljeg genetskog algoritma i njegove optimizacije za zadani materijal ili skupinu materijala, odnosno što bržeg ostvarenja traženog rješenja, razvja se procedura složenog genetskog algoritma te njegovi operatori, uz primjenu adekvatne funkcije cilja optimizacijskog postupka. Sam postupak se automatizira primjenom adekvatnih matematičkih i numeričkih postupaka.
Predložena metodologija karakterizacije ponašanja materijala već se dosad pokazala vrlo primjenjivom za identifikaciju parametara materijala različite strukture i mehaničkih karakteristika. Očekuje se da će je zbog njene fleksibilnosti i robusnosti, osim za modeliranje ponašanja bioloških materijala biti moguće primijeniti za karakterizaciju ponašanja i drugih nekonvencionalnih i inovativnih materijala kompleksnog ponašanja. U tu svrhu prikupljaju se i sistematiziraju relevantni rezultati eksperimentalnih ispitivanja naprednih vrsta materijala te informacija o primijenjenim metodologijama i materijalnim modelima. Time će se stvoriti pretpostavke i temelji za daljnje unaprijeđivanje razvijenog rješenja te stvaranje jedinstvene metodologije za karakterizaciju velikog broja inovativnih materijala i olakšavanje njihove primjene u inženjerskoj praksi.
