Raziskovalno delo

Področja raziskovalnega delovanja našega laboratorija zajemajo:

• Razvoj izdelka in računalniško podprto konstruiranje (CAD): inoviranje, konceptualizacija, 3D modeliranje, validacija.
• Virtualna izdelava prototipov in inženirske analize / simulacije: kreiranje virtualnih modelov, simulacije in analiza kompleksih sistemov in izdelkov
• Vzvratno inženirstvo in 3D tisk: Zajem obstoječe geometrije, uporaba v 3D tisku, aplikacija in optimizacija izdelkov za aditivno proizvodnjo.
• Estetika izdelka: izboljšanje vizualne privlačnosti in senzorične izkušnje izdelkov.
• Bionika in biomehanika: uporaba inženirskih načel pri preučevanje bioloških sistemov in razvoj medicinskih pripomočkov.
• Ergonomija: raziskovanje interakcije človek-izdelek-okolje za optimiranje interakcije.
• Načrtovanje celičnih struktur: razvoj in aplikacija novih naprednih meta-materialov.

Naše raziskovalno delo zajema celovit (integriran) pristop pri razvoju izdelkov, spodbujanju inovacij in napredku v konstruiranju in inženirskem oblikovanju.

Razvoj in multifunkcijska aplikacija celičnih struktur

Identificirati, manipulirati in optimizirati celične strukture za večfunkcijske aplikacije. Vključuje:

• Karakterizacija celičnih struktur za določitev razpoložljivega konstrukcijskega prostora in parametrov za razvoj struktur z želenim mehanskim obnašanjem.
• Analiza mehanskih interakcij med celičnimi strukturami in konvencionalnimi homogenimi materiali za razumevanje njihovega kombiniranega mehanskega obnašanja.
• Uporaba numeričnih simulacij in eksperimentov za optimizacijo mehanskih lastnosti celičnih struktur za specifične aplikacije.

Bionika in biomehanika

Modeliranje, simulacija in analiza kompleksnih biomehanskih sistemov za oblikovanje in razvoj novih izdelkov. Analiza in uporaba biomehanskih sistemov iz narave za razvoj in izboljšanje funkcionalnosti, mehanskih lastnosti ter ergonomije izdelkov. Vključuje:

• Razvoj novih struktur z namenom izboljšanja interakcije med biološkim tkivom in izdelkom, pri čemer se zmanjšuje kontaktni tlak in načrtuje deformacija.
• Povezovanje mehanskih parametrov, kot je kontaktni tlak, s subjektivnim občutkom.
• Razvoj in izdelava medicinskih pripomočkov z uporabo CAD orodij, vzvratnega inženirstva ter dodajalnih tehnologij.
• Analiza vplivnih parametrov interakcije med biološkim sistemom in izdelkom s pomočjo numeričnih simulacij.

Ergonomija

Načrtovanje in prilagajanje izdelkov, ki so prilagojeni potrebam in zahtevam uporabnikov ter zagotavljajo optimalno uporabniško izkušnjo glede na njihovo uporabnost, učinkovitost, varnost in udobje. Glavne aktivnosti vključujejo:

• Upoštevanje različnih antropometričnih meritev pri načrtovanju izdelkov.
• Zagotovitev fizičnega udobja uporabnika med uporabo izdelka s pravilnim oblikovanjem ročajev, naslonjal, sedežev in drugih površin, da se zmanjša obremenitev mišic, sklepov in drugega telesnega tkiva.
• Upoštevanje ergonomskih načel pri načrtovanju varnostnih funkcij in zaščitnih mehanizmov za preprečevanje poškodb ali nesreč zaradi nepravilne uporabe izdelkov.
• Oblikovanjem ergonomskih vmesnikov, ki omogočajo preprosto in intuitivno upravljanje izdelkov ter minimalno obremenitev uporabnikov.
• Upoštevanje človeških kognitivnih sposobnosti pri načrtovanju izdelkov.
• Omogočanje prilagoditve izdelka različnim uporabnikom in njihovim potrebam, vključno z inkluzivnim oblikovanjem.

Ciljno voden razvoj glasbil

Modeliranje, simulacija in eksperimentalana analiza glasbenih inštrumentov za oblikovanje in razvoj novih izdelkov. Analiza in aplikacija vibro akuastičnih lastnosti osnovnih materialov in ciljna konstrukcija metamaterialov z namenom doseganja želene zvočne slike glasbila. Raziskava vključuje:

• Razvoj novih struktur z namenom izboljšanja vibro akustičnih lastnosti, za generiranje zvoka, pomembnih delov glasbila.
• Povezovanje oblikovanih parametrov, kot sta estetika in ergonomija, s ciljno zvočno sliko glasbila.
• Razvoj in izdelava glasbil z uporabo CAD orodij, vzvratnega inženirstva ter dodajalnih tehnologij.
• Analiza vplivnih parametrov za zvočno sliko s pomočjo numeričnih simulacij in eksperimentalna validacija.