katalog projektów badawczych

Transkrypt

KATALOG PROJEKTÓW
BADAWCZYCH
ROZWÓJ NAUKI i WIEDZY
POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
2012/13
SPIS TREŚCI
4
WYDZIAŁ ARCHITEKTURY
8
WYDZIAŁ CHEMICZNY
20
WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH
49
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
55
WYDZIAŁ FIZYKI
59
WYDZIAŁ GEODEZJI i KARTOGRAFII
65
WYDZIAŁ INŻYNIERII CHEMICZNEJ i PROCESOWEJ
73
WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ
75
WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ
87
WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI
94
WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA
102
WYDZIAŁ MATEMATYKI i NAUK INFORMACYJNYCH
105
WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA
115
WYDZIAŁ MECHATRONIKI
120
WYDZIAŁ SAMOCHODÓW i MASZYN ROBOCZYCH
129
WYDZIAŁ TRANSPORTU
135
SZKOŁA BIZNESU POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
137
UCZELNIANE PROGRAMY BADAWCZE
SZANOWNI PAŃSTWO,
Mam przyjemność przedstawić Państwu nowe wydanie „Katalogu projektów badawczych PW”. Jest to
opracowanie prezentujące projekty badawcze prowadzone na Uczelni w roku akademickim 2012/2013.
Zawiera informacje, które mogą być przydatne dla partnerów naukowych i gospodarczych PW, a także
dla pracowników, doktorantów i studentów naszej Uczelni.
Prezentowana edycja zawiera wykaz projektów badawczych zgrupowanych w dwóch oddzielnych
tomach pod hasłami: „Rozwój nauki i wiedzy” oraz „Zastosowania w przemyśle i biznesie”. Są wśród nich
m.in. interdyscyplinarne projekty międzywydziałowe, zwane Uczelnianymi Programami Badawczymi,
a także liczne granty wykonywane w ramowych programach badawczych Unii Europejskiej oraz
w innych programach międzynarodowych.
Politechnika Warszawska prowadzi badania naukowe o różnej tematyce, skali i zasięgu – podstawowe
i aplikacyjne, dla wielu odbiorców, finansowane z najrozmaitszych źródeł. „Katalog projektów
badawczych PW” pokazuje ich różnorodność i znaczenie. Mam nadzieję, że poza czysto użytkowymi
cechami, stanie się on materiałem promującym naszych badaczy i upowszechniającym ich osiągnięcia.
Rektor Politechniki Warszawskiej
prof. dr hab. inż. Włodzimierz Kurnik
WYDZIAŁ
ARCHITEKTURY
PROJEKTY BADAWCZE
6
DR INŻ. ARCH.
CEZARY GŁUSZEK
6
PROF. ZW. DR HAB. INŻ. ARCH.
SŁAWOMIR GZELL
7
PROF. ZW. DR HAB. INŻ. ARCH.
ANDRZEJ TOMASZEWSKI
7
DR INŻ. ARCH.
KATARZYNA
ZIELONKO-JUNG
Rewaloryzacja zabytkowych fortyfikacji przełomu XIX i XX wieku
w Polsce – architektura współczesnych uzupełnień
Pozaplanistyczne determinanty kształtu przestrzeni publicznej.
Powiaty grodzkie: płocki i radomski w okresie transformacji
ustrojowej jako przykład
Tereny dziewiętnastowiecznej Twierdzy Warszawa jako
elementy struktury rekreacyjnej miasta
Łączenie zaawansowanych i tradycyjnych technologii jako
nowy kierunek poszukiwań proekologicznych we współczesnej
architekturze
5
REWALORYZACJA ZABYTKOWYCH
FORTYFIKACJI PRZEŁOMU XIX i XX
WIEKU w POLSCE – ARCHITEKTURA
WSPÓŁCZESNYCH UZUPEŁNIEŃ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. CEZARY GŁUSZEK
POZAPLANISTYCZNE DETERMINANTY
KSZTAŁTU PRZESTRZENI PUBLICZNEJ.
POWIATY GRODZKIE: PŁOCKI
i RADOMSKI w OKRESIE TRANSFORMACJI
USTROJOWEJ jako PRZYKŁAD
(PRACA DOKTORSKA)
[email protected]
+48 605 520 924
KIEROWNIK PROF.:
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.05.14
E-MAIL:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.05.13
TEL.:
zw. dr hab. SŁAWOMIR GZELL
[email protected]
+48 22 234 55 56
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.10.19
CEL PROJEKTU
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.02.18
Zebranie, uzupełnienie i podsumowanie dotychczasowych badań i doświadczeń dydaktyczno-projektowych, dotyczących adaptacji i modernizacji obiektów pofortecznych, ze szczególnym uwzględnieniem
problematyki współczesnych uzupełnień struktur historycznych.
CEL PROJEKTU
Adaptacja obiektów historycznych do współczesnych funkcji jest
złożonym problemem konserwatorsko-architektonicznym. Znacznie
trudniejsze jest zagadnienie kształtowania formy architektonicznej,
tzw. „nowych uzupełnień” zabytkowych dzieł – ziemnych i murowych. W tym zakresie niewiele jest przykładów realizacyjnych,
a istniejące dotyczą najczęściej niewielkich obiektów lub ich elementów, np. współczesne wejścia, zadaszenia, ławeczki, systemy
informacji, aranżacja wnętrz itp.
Konserwatorzy i projektanci często nie mogą sprostać skali problemów. Zauważalny jest niedostatek metody - w określaniu zasad
ochrony, sporządzaniu programów i projektów architektonicznych
– umożliwiającej maksimum naukowego obiektywizmu. Dominują
podejścia intuicyjne i rozwiązania metodą ekspercką, z natury rzeczy skazane na subiektywizm twórców. Architekci zbyt często traktują zabytkowe formy jedynie jako „substancję-pretekst” do działań
twórczych, natomiast konserwatorzy, przy formułowaniu wytycznych ochrony i ocenach rozwiązań, prezentują zazwyczaj postawy
zbyt zachowawcze.
OCZEKIWANE REZULTATY
Opracowanie metody określania zasad ochrony, sporządzania programów i projektów architektonicznych, umożliwiającej maksimum
naukowego obiektywizmu. Metoda ta ma pomóc architektom w prawidłowym projektowaniu modernizacyjno-konserwatorskim, a konserwatorom w ukierunkowywaniu, a nie paraliżowaniu projektantów
zakazami.
Analiza przestrzeni publicznych Płocka i Radomia, które ze względu na lokalizację w województwie mazowieckim oraz specyficzną
strukturę administracyjną są dobrą bazą wyjściową do przeprowadzenia studiów przestrzeni publicznych w kontekście wielowarstwowych przemian przestrzennych, administracyjnych i socjologicznych.
Praca doktorska skupia się na analizie przestrzeni publicznych wybranych miast polskich w odniesieniu do reformy administracyjnej
wprowadzonej w styczniu 1999 roku (trójpodział władzy administracyjnej - zmiany na poziomie krajowym, regionalnym i lokalnym).
Poszerzenie zakresu badań o przykłady zagraniczne umożliwiło
stworzenie bogatszej bazy danych.
Zdefiniowanie funkcjonowania i zasad kształtowania polityki przestrzennej na szczeblu miast na prawach powiatu (powiatów grodzkich) w odniesieniu do przestrzeni publicznych.
Określenie stanu przestrzeni publicznych i wpływu decyzji samorządowych na ich stan, przy jednoczesnym wskazaniu na wpływ
ustawodawstwa na organizację administracyjną miast na prawach
powiatów.
Stworzenie modelu transformacji przestrzenno-funkcjonalnych, wspólnego dla miast zmieniających status administracyjny przy uwzględnieniu procesów społecznych i ekonomicznych.
Udokumentowanie stanu przed zmianami i po wprowadzeniu zmian
(stan obecny), a także wskazanie na kierunki rozwoju i przekształceń.
Analiza stanu istniejącego, w tym ocena celowości dokonywanych
zmian, mające określić wpływ ustawodawstwa na organizację przestrzeni w mieście.
Zaangażowanie i wspieranie współpracy jednostek naukowych i samorządowych:
wzbogacenie baz danych i udostępnianie ich jednostkom administracji samorządowej i rządowej zaangażowanym w procesy
planowania przestrzennego;
6
identyfikacja potencjalnych partnerów biorących udział w planowaniu miejskim dla potrzeb partnerstwa publiczno-prywatnego;
włączenie do dysertacji badań dotyczących udziału społeczeństwa w kształtowaniu przestrzeni publicznych (rola demokracji
w miejskich przestrzeniach publicznych);
wskazówki i wytyczne dla jednostek samorządowych zarządzających
przestrzeniami publicznymi, wynikające z przeprowadzonych badań.
ŁĄCZENIE ZAAWANSOWANYCH
i TRADYCYJNYCH TECHNOLOGII
jako NOWY KIERUNEK POSZUKIWAŃ
PROEKOLOGICZNYCH we WSPÓŁCZESNEJ
ARCHITEKTURZE
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TERENY DZIEWIĘTNASTOWIECZNEJ
TWIERDZY WARSZAWA jako ELEMENTY
STRUKTURY REKREACYJNEJ MIASTA
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. zw. dr hab. inż. arch. ANDRZEJ TOMASZEWSKI
[email protected]
+48 22 622 41 59
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.05.17
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.01.16
TEL.:
dr inż. arch. KATARZYNA ZIELONKO-JUNG
[email protected]
+48 502 043 376
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.10.22
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.10.21
CEL PROJEKTU
Określenie modelu obiektu architektonicznego rozumianego jako całość złożona ze wzajemnie na siebie oddziałujących elementów,
w których technologie tradycyjne i zaawansowane podporządkowane są celom proekologicznym. Służy temu analiza dwóch skrajnych postaw względem przenikania zaawansowanych technologii
do architektury – postawa bezwzględna, afirmująca ich obecność
oraz postawa tradycyjna, ignorująca nowe zdobycze cywilizacji, czy
wręcz upatrująca w nich zagrożenie dla człowieka i środowiska.
CEL PROJEKTU
Określenie zasad uczytelnienia i wkomponowania pierścieniowego układu Twierdzy Warszawa w system zieleni rekreacyjnej miasta, poprzez:
wskazanie cech predestynujących obiekty Twierdzy Warszawa
do rekreacji;
przedstawienie wartości krajobrazowych (historycznych + przyrodniczych) obiektów o różnych preferencjach rekreacyjnych i sposobów postępowania z tymi obiektami;
podanie zasad ochrony i kształtowania zieleni w obiektach fortecznych, poprzedzone identyfikacją zasobu.
Dynamiczny rozwój technologii ma istotny wpływ na zmiany cywilizacyjne współczesnego świata. Zdobycze techniki budowlanej,
przejmowanie narzędzi zarezerwowanych wcześniej przez inne
dziedziny przemysłu zmieniają spojrzenie na architekturę i wyznaczają nowe jej kierunki. Jednocześnie zauważyć można schyłek myślenia technokratycznego i próby powrotu do szerszego kontaktu
człowieka z naturą - odtwarzania porzuconych tradycyjnych metod
budowania, jako korzystniejszych ze środowiskowego punktu widzenia.
Przedmiotem pracy jest Twierdza Warszawa, dziewiętnastowieczne dzieło obronne utworzone według szkoły rosyjskiej, w systemie
fortowym rozproszonym. Praca obejmie obiekty ziemne, krajobrazowe: cytadelę, forty, punkty oporu, wały i drogi forteczne, system
wodny i zieleni, bez zaplecza (magazyny, szpitale).
Zakres badań uwzględnia problematykę konserwatorską, planistyczną i aspekt przyrodniczy. Obejmuje obiekty Twierdzy Warszawa,
zlokalizowanych całkowicie w granicach współczesnego miasta.
Wskazanie sposobów integracji technologii tradycyjnych i zaawansowanych jako narzędzi stwarzających optymalne możliwości dla
realizacji celów prośrodowiskowych oraz kreujących nową jakość
użytkową i estetyczną. Dodatkowo określenie kierunków postępu
technologicznego, w których tkwi największy potencjał dla rozwoju
idei twórczego współistnienia z rozwiązaniami tradycyjnymi.
Wnioski uwzględniające całościowe ujęcie wielkoprzestrzenego
obiektu historycznego w strukturze miejskiej, poprzez określenie:
możliwości ochrony i adaptacji dla celów rekreacji obiektów
obronnych, w odniesieniu do istniejącego układu terenów rekreacyjnych miasta Warszawy;
zasad kształtowania i ochrony terenów dla konkretnych funkcji
rekreacyjnych;
wytycznych konserwatorskich, dotyczących zieleni fortecznej
i zasad kształtowania zielni pofortecznej (wtórnej).
7
WYDZIAŁ
CHEMICZNY
PROJEKTY BADAWCZE
WYDZIAŁ CHEMICZNY
11
DR INŻ.
Związki niklocykliczne – struktura i reaktywność
PIOTR BUCHALSKI
11
DR INŻ.
MAREK GLIŃSKI
12
DR INŻ.
SŁAWOMIR JODZIS
12
PROF. DR HAB.
ANDRZEJ KSIĄŻCZAK
13
PROF. DR HAB. INŻ.
JANUSZ LEWIŃSKI
13
PROF. DR HAB. INŻ.
JANUSZ LEWIŃSKI
14
DR HAB. INŻ.
ELŻBIETA MALINOWSKA
14
PROF. NZW. DR HAB. INŻ.
ANTONI PIETRZYKOWSKI
15
ANTONI PIETRZYKOWSKI
15
DR HAB.
WOJCIECH SAS
16
PROF. DR HAB. INŻ.
JANUSZ SERWATOWSKI
16
DR INŻ.
MACIEJ SIEKIERSKI
Bezciśnieniowa, przepływowa chemoselektywna redukcja
α, ß-nienasyconych aldehydów i ketonów alkoholami
jako donorami wodoru, w obecności tlenku magnezu jako
katalizatora
Katalizowana synteza ozonu w wyładowaniu impulsowym
i powierzchniowym
Opracowanie podstaw technologii impregnacji prochów na
przykładzie amunicji podkalibrowej 23 mm i amunicji standard
NATO 7,62×51 mm
Karboksylany i alkoholany metali grup głównych jako
prekursory układów katalitycznych i materiałów hybrydowych,
w ramach projektu zamawianego pt. „Związki metaloorganiczne
i koordynacyjne w syntezie chemikaliów i materiałów
o specjalnych zastosowaniach”
Nanomateriały z rdzeniem ZnxEy (E = O, S lub Se)
ze zdefiniowanych prekursorów cynkoorganicznych
– otrzymywanie, badanie budowy i właściwości
fizykochemicznych
Opracowanie nowych jonoforów selektywnych na aniony
hydrofilowe i ich zastosowanie w detektorach miniaturowych
układów analitycznych
Opracowanie sposobów wytwarzania kompleksów i związków
nikloorganicznych o określonej strukturze i reaktywności
– jako nowych, efektywnych katalizatorów polimeryzacji olefin
i acetylenów, w ramach projektu zamawianego pt. „Związki
metaloorganiczne i koordynacyjne w syntezie chemikaliów
i materiałów o specjalnych zastosowaniach”
Synteza karbenów in situ, badanie ich reakcji ze związkami
metaloorganicznymi i wykorzystanie tworzących się
kompleksów jako katalizatorów polimeryzacji pochodnych
metenu
Synteza azotowych analogów acyklicznych i cyklicznych
nukleozydów
Małe technologie – związki metaloorganiczne wybranych
pierwiastków grup głównych jako źródło użytecznych
syntonów w syntezie organicznej
Synteza nanokompozytowego elektrolitu polimerowego
tworzącego sieć hiperrozgałęzioną w oparciu o prekursor
metaloorganiczny i matrycę polieterową
WYDZIAŁ CHEMICZNY
9
PROJEKTY BADAWCZE
WYDZIAŁ CHEMICZNY
17
DR HAB. INŻ.
ANDRZEJ SPORZYŃSKI
17
PROF. NZW. DR HAB.
MIKOŁAJ SZAFRAN
18
DR INŻ.
EWA
ZYGADŁO-MONIKOWSKA
Synteza i badania struktur kwasów aryloboronowych
zawierających aktywne grupy funkcyjne i ich pochodnych
oraz próba zastosowania tych związków jako czynnika
kompleksującego w elektrolitach polimerowych
Badania procesu upłynniania nanoproszków ceramicznych
z udziałem wybranych mono- i oligosacharydów
Stałe i żelowe elektrolity polimerowe do zastosowania
w bateriach litowych i litowo-jonowych modyfikowane
organicznymi pochodnymi boru i glinu
INNE ŹRÓDŁA FINANSOWANIA
19
PROF. DR HAB. INŻ.
JANUSZ LEWIŃSKI
Synteza nowych materiałów porowatych zdolnych do sorpcji
wodoru molekularnego opartych na klasterach manganowych,
cynkowych i manganowo-cynkowych
WYDZIAŁ CHEMICZNY
10
ZWIĄZKI NIKLOCYKLICZNE
– STRUKTURA i REAKTYWNOŚĆ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. PIOTR BUCHALSKI
[email protected]
+48 22 234 78 59
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.05.16
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.05.15
BEZCIŚNIENIOWA, PRZEPŁYWOWA
CHEMOSELEKTYWNA REDUKCJA
α, ß-NIENASYCONYCH ALDEHYDÓW
i KETONÓW ALKOHOLAMI
jako DONORAMI WODORU, w OBECNOŚCI
TLENKU MAGNEZU jako KATALIZATORA
KIEROWNIK:
E-MAIL:
CEL PROJEKTU
Synteza związków zawierających pierścień niklocykliczny - określenie ich budowy i reaktywności. Określenie możliwości tworzenia
kompleksów, w których pierścień niklocykliczny będzie związany,
z innymi niż nikiel, atomami metali. Istotnym elementem projektu jest zbadanie reaktywności otrzymanych związków zawierających pierścień niklocykliczny. Planowane jest przeprowadzenie
reakcji z solami metali, halogenami, prostymi związkami organicznymi (np. ketony, halogenki alkilów), a także zbadanie właściwości
katalitycznych otrzymanych związków, zawierających pierścień
niklocykliczny.
Opracowanie metod otrzymywania kompleksów niklocyklicznych
z dobrą wydajnością. Związki w pełni scharakteryzowane metodami
spektroskopowymi (MS, 1H NMR, 13C NMR, EPR) i rentgenograficznymi. Badania strukturalne są istotne zarówno do poznania sposobów
wiązania metali z ligandami organicznymi, jak również w badaniach teoretycznych, które pozwalają na szczegółowy opis cząstek
związków chemicznych. Określenie budowy otrzymanych związków
pozwola na ustalenie typu wiązania pierścienia niklocyklicznego do
drugiego atomu metalu. Badane są również właściwości elektrochemiczne kompleksów posiadających pierścień niklocykliczny oraz
reaktywność otrzymanych związków niklocyklicznych.
TEL.:
dr inż. MAREK GLIŃSKI
[email protected]
+48 22 234 75 94
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.04.11
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.04.10
CEL PROJEKTU
Wykorzystanie metody katalitycznego przeniesienia wodoru
od alkoholi alifatycznych jako źródła wodoru (donor wodoru) do
α, ß-nienasyconych związków karbonylowych (akceptor wodoru) do
syntezy nienasyconych alkoholi w obecności tlenku magnezu jako
katalizatora. Na podstawie badań wstępnych stwierdzono, że metoda ta charakteryzuje się wysoką chemoselektywnością redukcji
grupy karbonylowej w α, ß-nienasyconych związkach karbonylowych. W ramach projektu badane są serie związków zawierających
pochodne arylowe i alkilowe. Podobne związki tej klasy posiadają
zapachy przyjemne, słodkie, kwiatowe, dlatego też badane są właściwości olfaktoryczne otrzymanych związków.
Drugim celem jest określenie wpływu parametrów fizykochemicznych powierzchni katalizatora na jego aktywność i selektywność
w reakcji przeniesienia wodoru do α, ß-nienasyconego związku karbonylowego. Planowane jest określenie właściwości kwasowo-zasadowych, składu fazowego itd. Badany jest także wpływ struktury
donora wodoru na przebieg reakcji redukcji.
Rozwinięcie nowej, alternatywnej metody chemoselektywnej redukcji α, ß-nienasyconych związków karbonylowych i określenie spektrum związków możliwych do otrzymania tą metodą w przemyśle.
Niektóre ze związków mogą wykazywać ciekawe właściwości olfaktoryczne i z tego powodu ich synteza może być prowadzona
w przemyśle perfumeryjnym.
WYDZIAŁ CHEMICZNY
11
KATALIZOWANA SYNTEZA OZONU
w WYŁADOWANIU IMPULSOWYM
i POWIERZCHNIOWYM
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
OPRACOWANIE PODSTAW TECHNOLOGII
IMPREGNACJI PROCHÓW na PRZYKŁADZIE
AMUNICJI PODKALIBROWEJ 23 mm
i AMUNICJI STANDARD NATO 7,62×51 mm
dr inż. SŁAWOMIR JODZIS
[email protected]
+48 22 234 75 79
KIEROWNIK:
E-MAIL:
prof. dr hab. ANDRZEJ KSIĄŻCZAK
[email protected]
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.11.13
TEL.:
+48 22 234 79 91
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.11.12
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.11.03
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.11.02
CEL PROJEKTU
Weryfikacja możliwości zwiększenia stężenia ozonu wytwarzanego
metodą elektroplazmową przy zastosowaniu warstw aktywnego dielektryka krzemionkowego. Poznanie wpływu obu rodzajów wyładowań
(powierzchniowego i impulsowego) na ilość powstających produktów
ubocznych, tzn. tlenków azotu (zwłaszcza podtlenku), w procesie prowadzonym w powietrzu lub powietrzu wzbogaconym w tlen.
CEL PROJEKTU
Opracowanie technologii modyfikacji właściwości warstwy palnej
prochu, polegającej na dyfuzyjnym wprowadzaniu dobranych modyfikatorów szybkości spalania. Do realizacji projektu wykorzystane
są istniejące technologie prochów jednobazowych, stosowane jako
półprodukty do procesu modyfikacji warstwy palnej.
Uzyskanie - w wyniku stosowania warstw aktywnych - poza wzrostem stężenia ozonu, również wzrost wydajności energetycznej
procesu. Uzyskanie pozytywnych rezultatów badań wskaże na alternatywną metodę podnoszenia wydajności ozonatorów.
Opracowanie procesu modyfikacji (impregnacji) warstwy palnej,
w celu dopasowania właściwości prochu do wymagań określonego
typu amunicji.
WYDZIAŁ CHEMICZNY
12
KARBOKSYLANY i ALKOHOLANY METALI
GRUP GŁÓWNYCH jako PREKURSORY
UKŁADÓW KATALITYCZNYCH
i MATERIAŁÓW HYBRYDOWYCH,
w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO
pt.: „ZWIĄZKI METALOORGANICZNE
i KOORDYNACYJNE w SYNTEZIE
CHEMIKALIÓW i MATERIAŁÓW
o SPECJALNYCH ZASTOSOWANIACH”
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. JANUSZ LEWIŃSKI
NANOMATERIAŁY z RDZENIEM ZnxEy
(E = O, S lub Se) ze ZDEFINIOWANYCH
PREKURSORÓW CYNKOORGANICZNYCH
- OTRZYMYWANIE, BADANIE BUDOWY
i WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNYCH
KIEROWNIK PROJEKTU:
E-MAIL:
TEL.:
[email protected]
+48 22 234 73 15
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.05.08
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.05.07
[email protected]
+48 22 234 73 15
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.05.22
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.05.21
CEL PROJEKTU
Opracowanie nowych sposobów wytwarzania molekularnych i makromolekularnych związków metaloorganicznych i nieorganiczno-organicznych w oparciu o karboksylany i alkoholany metali grup
głównych. Równolegle prowadzone są badania nad wykorzystaniem
otrzymanych kompleksów jako prekursorów układów katalitycznych
w wybranych procesach polimeryzacji oraz jako podstawowe jednostki budulcowe do otrzymania materiałów funkcjonalnych.
CEL PROJEKTU
Opracowanie oryginalnych metod otrzymywania kropek kwantowych i innych form nanomateriałów z rdzeniem ZnxEy (E = O, S, Se),
w oparciu o zdefiniowane związki alkilocynkowe. Jednym z kluczowych etapów badań jest synteza i charakterystyka strukturalna
prekursorów cynkoorganicznych i śledzenie elementarnych etapów
syntezy z odpowiednimi reagentami, tj. O2, S8, selenem elementarnym czy wodą i aminami.
Opracowanie efektywnych metod otrzymywania nonocząsteczkowych form ZnS i ZnSe o zdefiniowanym składzie i budowie, jednorodnej wielkości ziaren i określonej morfologii oraz dużej stabilności.
Otrzymanie nowych prekursorów materiałów funkcjonalnych oparte
na związkach alkoksylowych i karboksylanach metali grup głównych
oraz opracowanie nowych układów katalitycznych w polimeryzacji
monomerów winylowych i heterocyklicznych opartych na inicjatorach alkiloalumoksanowych i karboksylanowo-alumoksanowych.
Wytworzenie nowych materiałów kompozytowych opartych na polimerach modyfikowanych nanomateriałami.
WYDZIAŁ CHEMICZNY
13
OPRACOWANIE NOWYCH JONOFORÓW
SELEKTYWNYCH na ANIONY
HYDROFILOWE i ich ZASTOSOWANIE
w DETEKTORACH MINIATUROWYCH
UKŁADÓW ANALITYCZNYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr hab. inż. ELŻBIETA MALINOWSKA
[email protected]
+48 22 234 56 57
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.09.21
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.09.20
OPRACOWANIE SPOSOBÓW
WYTWARZANIA KOMPLEKSÓW
i ZWIĄZKÓW NIKLOORGANICZNYCH
o OKREŚLONEJ STRUKTURZE
i REAKTYWNOŚCI – jako NOWYCH,
EFEKTYWNYCH KATALIZATORÓW
POLIMERYZACJI OLEFIN i ACETYLENÓW
– w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO
pt.: „ZWIĄZKI METALOORGANICZNE
i KOORDYNACYJNE w SYNTEZIE
CHEMIKALIÓW i MATERIAŁÓW
o SPECJALNYCH ZASTOSOWANIACH”
CEL PROJEKTU
Opracowanie i synteza nowej grupy związków o charakterze kwasów Lewisa oraz zbadanie mechanizmu działania tych związków
jako jonoforów anionoselektywnych. Szczególny nacisk położony
jest na pochodne metaloporfiryn cyrkonowych i glinowych, które
wykazują wysoką selektywność na hydrofilowe aniony fluorkowe
i octanowe. Otrzymane i zbadane pochodne, które zawierają w swej
strukturze przestrzennie duże podstawniki, uniemożliwijące utworzenie się dimeru metaloporfiryny, w efekcie zagwarantują szybką,
odwracalną i nernstowską odpowiedź elektrod. Badaniami objęte są
także kompleksy cyrkonu i glinu z zasadami Schiffa –salofenami.
Optymalizacja składów membran jonoselektywnych przeprowadzona jest z zastosowaniem klasycznych makroelektrod, membrany
o najkorzystniejszych parametrach wykorzystane są do skonstruowania miniaturowych sensorów na podłożu krzemowym. Badania
tego typu elektrod prowadzone są w układzie przepływowym, z zastosowaniem specjalnie skonstruowanej celki pomiarowej.
Zsyntetyzowanie jonoforów o wysokiej selektywności wobec anionów fluorkowych i octanowych. Z ich zastosowaniem skonstruowanie elektrod przeznaczonych do oznaczania tych anionów, charakteryzujące się szybką, odwracalną i nernstowską odpowiedzią
potencjometryczną. Opracowanie zarówno klasycznych mikroelektrod, jak i miniaturowych elektrod na podłożu krzemowym. Miniaturowe elektrody mogą znaleźć zastosowanie jako detektory w układach do enzymatycznego oznaczania analitów o dużym znaczeniu
biologicznym (np. glukozy, acetylocholiny). Układy takie pracują
w trybie analizy przepływowowstrzykowej (FIA), co daje możliwość
wykonania dużej liczby oznaczeń w krótkim czasie. Oprócz wymienionych wyżej rezultatów, wynikiem realizacji niniejszego projektu
jest poszerzenie wiedzy podstawowej dotyczącej funkcjonowania
jonoforów anionoselektywnych w polimerowych membranach elektrod jonoselektywnych.
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. ANTONI PIETRZYKOWSKI
[email protected]
+48 22 234 71 16
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.05.22
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.05.21
CEL PROJEKTU
Opracowanie teoretycznych podstaw otrzymania nowych katalizatorów niklocenowych do polimeryzacji olefin i acetylenów. Opracowanie sposobów wytwarzania cyklopentadienylowych i fluorenoniklowych kompleksów niklu, które zostaną wykorzystane jako
prekursory katalizatorów nowej generacji. Zbadanie reakcji tych
kompleksów z opracowanym modelem alumoksanu oraz z alumoksanem handlowym, w celu wyjaśnienia mechanizmu oddziaływania
kompleksu niklowego z alumoksanami. Zbadanie - na powyższych
katalizatorach - reakcji polimeryzacji olefin i acetylenów.
Otrzymanie i scharakteryzowanie nowych kompleksów niklu z ligandami cyklopentadienylowymi i fluorenylowymi, które zostaną
zastosowane jako prekursory katalizatorów do polimeryzacji olefin
i acetylenów. Opracowanie nowej grupy katalizatorów opartych na
cyklopentadienylowych związkach niklu.
WYDZIAŁ CHEMICZNY
14
SYNTEZA KARBENÓW IN SITU,
BADANIE ich REAKCJI
ze ZWIĄZKAMI METALOORGANICZNYMI
i WYKORZYSTANIE TWORZĄCYCH SIĘ
KOMPLEKSÓW jako KATALIZATORÓW
POLIMERYZACJI POCHODNYCH METENU
SYNTEZA AZOTOWYCH ANALOGÓW
ACYKLICZNYCH i CYKLICZNYCH
NUKLEOZYDÓW
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. ANTONI PIETRZYKOWSKI
[email protected]
dr hab. inż. WOJCIECH SAS
[email protected]
+48 22 628 07 63
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.03.09
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.03.08
+48 22 234 71 16
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.03.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.03.30
CEL PROJEKTU
Opracowanie nowej metody syntezy nietrwałych karbonów i zbadanie ich reakcji z różnymi związkami metaloorganicznymi, przede
wszystkim z niklocenem i innymi metal ocenami. Wyodrębnienie
produktów powyższych reakcji i określenie ich budowy i reaktywności. Wykorzystanie otrzymanych kompleksów jako katalizatorów
polimeryzacji pochodnych metenu i otrzymanie na tej drodze nowych materiałów polimerowych.
Opracowanie nowej metody syntezy nietrwałych karbenów oraz
wykorzystanie kompleksów tych karbenów w polimeryzacji pochodnych metenu.
CEL PROJEKTU
Synteza acyklicznych aza-nukleozydów 1 oraz cyklicznych N-azanukleozydów, pochodnych pirolidyny 2, które mogłyby być wykorzystane w terapii infekcji wirusowych i chorób nowotworowych.
Aby uzyskać acykliczne aza-nukleozydy o lepszych własnościach
biologicznych należy otrzymać ich fosfonowe pochodne. Synteza
cyklicznych azanukleozydów dotyczy związków posiadających
w pozycji 4’ czwartorzędowy atom węgla związany z dwoma
grupami hydroksymetylowymi. W ich syntezie wykorzystane są
pochodne 5,5-bis(hydroksymetylo)-1-piroliny oraz 5-acyloksy(lub
5-alkiloksy)- 2,2-bis(hydroksymetylo)pirolidyny, których synteza z nitroalkanów jest w dużym stopniu zawansowana. Związki
otrzymane w ramach proponowanego projektu przekazane są do
zespołu prof. E. De Clercq, w celu określenia ich aktywności przeciwwirusowej.
Otrzymanie nowych rodzajów acyklicznych i cyklicznych nukleozydów o potencjalnej aktywności antywirusowej i/lub przeciwnowotworowej. Udoskonalenie metody syntezy i metody ustalania
struktury azanukleozydów. Uzyskane wyniki są podstawą do zaprojektowania syntezy nowych nukleozydów.
WYDZIAŁ CHEMICZNY
15
MAŁE TECHNOLOGIE – ZWIĄZKI
METALOORGANICZNE WYBRANYCH
PIERWIASTKÓW GRUP GŁÓWNYCH
jako ŹRÓDŁO UŻYTECZNYCH SYNTONÓW
w SYNTEZIE ORGANICZNEJ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
SYNTEZA NANOKOMPOZYTOWEGO
ELEKTROLITU POLIMEROWEGO
TWORZĄCEGO SIEĆ
HIPERROZGAŁĘZIONĄ w OPARCIU
o PREKURSOR METALOORGANICZNY
i MATRYCĘ POLIETEROWĄ
prof. dr hab. inż. JANUSZ SERWATOWSKI
[email protected]
+48 22 234 71 06
KIEROWNIK:
E-MAIL:
dr inż. MACIEJ SIEKIERSKI
[email protected]
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.11.12
TEL.:
+48 22 234 57 39
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.11.11
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.06.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.06.01
CEL PROJEKTU
Opracowanie selektywnych metod syntezy nowych związków litoorganicznych, będących potencjalnymi wartościowymi reagentami
w syntezie organicznej. Badania prowadzone w skali laboratoryjnej i wielkolaboratoryjnej. Przedmiotem zainteresowania są przede
wszystkim pochodne arylo- i benzylolitowe, zawierające różnego
typu grupy funkcyjne. Uzyskanie możliwie jak największej liczby
informacji pozwalających na dokonanie różnego typu korelacji pomiędzy strukturą otrzymywanych pochodnych a ich trwałością zarówno w mikro- jak i makroskopowej skali czasowej jest jednym
z kluczowych zagadnień realizowanych w ramach projektu. Generowane związki poddawane są reakcjom z elektrofilami, a wyniki
stanowią podstawę oceny ich przydatności w syntezie. Odrębnym
celem są badania strukturalne, zwłaszcza podstawionych kwasów
aryloboronowych, które mają duże znaczenie praktyczne, wiążące
się np. z ich zastosowaniem w chemii supramolekularnej oraz w medycynie (BNCT). Opracowywane są małe technologie otrzymywania
takich związków.
Opracowanie nowych metod syntezy podstawionych halogenków
arylowych i podstawionych kwasów aryloboronowych, w oparciu
o regioselektywną metalację lub wymianę halogen-lit, z możliwością ich praktycznego zastosowania w syntezie na dużą skalę.
Opracowanie ogólnej metody syntezy optycznie czynnych α-aryloksy oraz α-N,N-diorganoaminoaldehydów.
Próby zastosowania kwasów aryloboronowych jako receptorów
o znaczeniu biologicznym.
CEL PROJEKTU
Otrzymanie nowej klasy elektrolitów polimerowych. Układy te oparte są na matrycy nanokompozytowej. Zakłada się otrzymanie ziaren
napełniacza in situ poprzez hydrolizę (z pomocą zawartej w układzie [polimer + sól] wody resztkowej) wprowadzonego do matrycy
polimerowej prekursora metaloorganicznego będącego związkiem
z grupy metyloalumoksanów (MAO).
Dodatkowo cząsteczka MAO może reagować z matrycą polimerową
o ogólnym wzorze chemicznym CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2OH tworząc
związki z grupy alkoholanów (w tym konkretnym przypadku poliglikolanów) glinowych. Ponieważ jedna cząsteczka MAO posiada w
swojej strukturze do kilkunastu grup metylowych zdolnych do reakcji według obu powyższych schematów możliwe jest otrzymanie
struktur rozgałęzionych zbudowanych wokół centrów, które stanowią cząsteczki MAO. Kolejną możliwość daje zastosowanie jako matrycy polimerowej mieszanimy poli(glikolu etylenowego) - o schemacie ogólnym podanym powyżej - z poliglikolem zawierającym
dwie wolne grupy -OH o ogólnym wzorze chemicznym HO-(CH2CH2O)m-CH2CH2OH. Mieszanina taka pozwala na uzyskanie struktury
częściowo usieciowanej poprzez reakcję obu końców cząsteczki
oligomerów dwufunkcyjnych z dwiema cząsteczkami MAO. W efekcie końcowym poprzez zmianę proporcji pomiędzy zastosowanymi
składnikami matrycy oraz poprzez dobranie ich masy cząsteczkowej, a za tym i długości łańcucha oligooksyetylenowego możliwa
powinna być kontrola tak własności reologicznych otrzymanych
matryc jak ich właściwości transportowych dla kationów litowych. Otrzymywany elektrolit o konsystencji żelu jest bardzo
łatwo procesowalny, gdyż może być uzyskany bezpośrednio na
powierzchni jednej z elektrod (nakładane komponenty są ciekłe),
a proces syntezy prowadzony jest w temperaturze pokojowej.
Jedną z metod poprawy parametrów stałych elektrolitów polimerowych jest otrzymanie kompozytów polimerowo-ceramicznych
zawierających nieprzewodzącą fazę rozproszoną zdolną do zmiany struktury krystalicznej matrycy polimerowej, a w konsekwencji
powodującą wzrost przewodności elektrycznej układu. Dodatkowo układy takie charakteryzują się poprawionymi właściwościa-
WYDZIAŁ CHEMICZNY
16
mi mechanicznymi oraz lepszą stabilnością elektrochemiczną. Tą
ostatnią zmianę tłumaczy się poprzez pułapkowanie adsorpcyjne
na powierzchni ziaren ewentualnych zanieczyszczeń matrycy polimerowych odpowiedzialnych za powstawanie warstw pasywnych
oraz mechaniczne blokowanie wzrostu dendrytów litowych poprzez
obecne w układzie twarde ziarna napełniacza. Efekty elektryczny
i elektrochemiczny są tym silniejsze im mniejsze są ziarna napełniacza. Otrzymanie układu nanokompozytowego w warunkach syntezy na większą skalę jest jednak praktycznie niemożliwe z powodu zachodzącej aglomeracji ziaren napełniacza. W proponowanym
sposobie otrzymania nanokompozytowej matrycy polimerowej
z wykorzystaniem dwufunkcyjnego prekursora metaloorganicznego
napełniacza ceramicznego przedstawione powyżej problemy zostają rozwiązane gdyż po pierwsze cząstki nieorganiczne powstają in situ w trakcie reakcji prekursora z zawartą w układzie wodą
resztkową. Prowadzi to do inhibicji procesu aglomeracji przez lepkie
medium jakie stanowi matryca polimerowa. Po drugie niskocząsteczkowe zanieczyszczenia zawarte w elektrolicie, które odpowiedzialne są za pasywację elektrod litowych wiązane są przez cząstki
prekursora nie tylko w skutek procesu adsorpcji, ale także w drodze
reakcji chemicznej, a więc w sposób o wiele silniejszy i nieodwracalny. Otrzymany w proponowany w projekcie sposób materiał może
stanowić ważny element odwracalnej baterii polimerowolitowej
wykorzystującej metaliczną anodę litową.
wierających grupy funkcyjne pozwalające otrzymać dalsze pochodne o potencjalnych zastosowaniach (np. receptory, rozpuszczalniki
podandowe). Przeprowadzone zostaną także syntezy estrów kwasów aryloboronowych i próby ich zastosowania jako dodatków do
elektrolitów polimerowych.
Opracowanie metod syntezy nowych kwasów boronowych, zbadanie ich struktury i przeprowadzenie korelacji między wynikami doświadczeń i obliczeń. Wybrane związki zostaną zbadane pod kątem
możliwych zastosowań w polimerach przewodzących i jako receptory molekularne.
BADANIA PROCESU UPŁYNNIANIA
NANOPROSZKÓW CERAMICZNYCH
z UDZIAŁEM WYBRANYCH MONOOLIGOSACHARYDÓW
KIEROWNIK:
E-MAIL:
SYNTEZA i BADANIA STRUKTUR KWASÓW
ARYLOBORONOWYCH ZAWIERAJĄCYCH
AKTYWNE GRUPY FUNKCYJNE
i ich POCHODNYCH oraz PRÓBA
ZASTOSOWANIA tych ZWIĄZKÓW
jako CZYNNIKA KOMPLEKSUJĄCEGO
w ELEKTROLITACH POLIMEROWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr hab. inż. ANDRZEJ SPORZYŃSKI
[email protected]
+48 22 234 57 37
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.04.11
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.10.10
CEL PROJEKTU
Opracowanie metod i przeprowadzenie syntez podstawionych
kwasów aryloboronowych oraz określenie ich struktur w fazie krystalicznej i charakterystyka spektroskopowa w roztworach. Druga
część badań dotyczy syntezy i badań strukturalnych związków za-
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. MIKOŁAJ SZAFRAN
[email protected]
+48 22 234 55 86
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.09.28
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.09.27
CEL PROJEKTU
Badania nad zastosowaniem mono- i oligosacharydów oraz związków pochodnych w procesie upłynniania ceramicznych mas lejnych
z nanoproszków ceramicznych oraz poszukiwanie i synteza nowych
efektywnych sacharydowych upłynniaczy do takich nanoproszków.
Badanie wpływu budowy oraz wielkości cząsteczki sacharydu na
efektywność procesu upłynniania nanoproszku, a także kompozycji
mono-i oligosacharydów z innymi upłynniaczami stosowanymi
w procesie upłynniania mikroproszków.Proszkiem modelowym stosowanym w badaniach jest dostępny w handlu nanoproszek tlenku
glinu o średniej wielkości cząstki ok. 20-40 nm.
Z mas lejnych o najlepszych parametrach (niska lepkość, maksymalne stężenie fazy stałej) zakłada się otrzymanie kształtki metodą
odlewania. Po wysuszeniu oznaczona jest ich gęstość pozorna oraz
wytrzymałość mechaniczna w stanie surowym. Po procesie spiekania (również z udziałem mikrofal) oznaczony jest ich stopień zagęszczenia, wytrzymałość mechaniczna i średnia wielkość ziarna
metodą stereologii ilościowej. Doprowadzi to do uzyskania materiałów o gęstości, wytrzymałości mechanicznej i jednorodności znacznie wyższej niż z tradycyjnych proszków ceramicznych.
WYDZIAŁ CHEMICZNY
17
Opracowanie ceramicznych mas lejnych o niskiej lepkości i maksymalnym stężeniu fazy stałej z nanoproszku tlenku glinu.
Zbadanie wpływu budowy chemicznej i ilości wybranych mono- i oligosacharydów oraz związków pochodnych na właściwości kształtek
w stanie surowym i po procesie spiekania.
Poznanie mechanizmu deglomeracji nanoproszków ceramicznych.
Uzyskane wyniki mogą być wykorzystane do opracowania technologii otrzymywania nanomateriałów ceramicznych z innych nanoproszków ceramicznych, a także do otrzymywania tzw. atramentów ceramicznych.
Opracowanie i opatentowanie oryginalnego układu o wysokich liczbach przenoszenia kationu (t+ > 0,8) i zadawalającej przewodności
jonowej (rzędu 10-5÷10-4 S/cm w temperaturze 30°C) oraz wstępna
ocena jego przydatności do zastosowań w baterii litowej.
STAŁE i ŻELOWE ELEKTROLITY
POLIMEROWE do ZASTOSOWANIA
w BATERIACH LITOWYCH
i LITOWO-JONOWYCH MODYFIKOWANE
ORGANICZNYMI POCHODNYMI
BORU i GLINU
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. EWA ZYGADŁO-MONIKOWSKA
[email protected]
+48 22 234 55 82
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.10.26
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.10.25
CEL PROJEKTU
Otrzymanie nowej grupy elektrolitów polimerowych (w formie
cienkich membran), charakteryzujących się liczbą przenoszenia kationów litowych zbliżoną do jedności. Ograniczenie lub wyeliminowanie ruchu anionów poprzez kompleksowanie ich związkami boru
lub glinu o właściwościach kwasu Lewisa. Oczekiwany jest wzrost
stopnia dysocjacji soli, zmniejszenie udziału asocjatów jonowych
i zwiększenie ruchliwości kationów, co powinno zapewnić elektrolitom zdecydowanie wyższą przewodność w stosunku do polielektrolitów.
Zbadanie zdolności otrzymanych receptorów glinowych i borowych
do immobilizacji anionów soli w elektrolitach żelowych, czyli układach zawierających roztwór soli litowej w polarnym rozpuszczalniku, zamkniętych w sieci polimerowej. Tego rodzaju elektrolity są
obecnie wykorzystywane jako membrany w produkowanych bateriach litowych i litowo-jonowych. Zjawisko polaryzacji na skutek
gromadzenia się anionów w strefie przyelektrodowej jest problemem ograniczającym uzyskiwane parametry ogniw.
WYDZIAŁ CHEMICZNY
18
SYNTEZA NOWYCH MATERIAŁÓW
POROWATYCH ZDOLNYCH do SORPCJI
WODORU MOLEKULARNEGO OPARTYCH
na KLASTERACH MANGANOWYCH,
CYNKOWYCH i MANGANOWO-CYNKOWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
[email protected]
+48 22 234 73 15
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.04.22
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.12.31
CEL PROJEKTU
Otrzymanie nowych materiałów porowatych o pożądanych właściwościach sorpcyjnych wodoru i innych substancji gazowych opartych na klasterach manganowych i cynkowych.
Publikacje w prestiżowych czasopismach naukowych oraz prezentacje na krajowych i międzynarodowych konferencjach naukowych, patenty.
WYDZIAŁ CHEMICZNY
19
WYDZIAŁ
ELEKTRONIKI
i TECHNIK
INFORMACYJNYCH
PROJEKTY BADAWCZE
25
PROF. DR HAB.
Mechanizmy i algorytmy dla realizacji łącza QoS
WOJCIECH BURAKOWSKI
25
DR INŻ.
TOMASZ CZARNECKI
26
PROF. DR HAB. INŻ.
RYSZARD S. JACHOWICZ
26
DR INŻ.
MARCIN KACZKAN
27
PAWEŁ KERNTOPF
27
DR INŻ.
RYSZARD KISIEL
28
PROF. DR HAB. INŻ.
JERZY KRUPKA
28
DR HAB. INŻ.
29
PROF. DR HAB.
PROF. NZW. DR HAB.
LIDIA ŁUKASIAK
29
PROF. DR HAB. INŻ.
ROMAN Z. MORAWSKI
30
PROF. DR HAB. INŻ.
TADEUSZ MORAWSKI
31
Bezprzewodowy interfejs do inteligentnych czujników
i mikrosystemów
Właściwości emisyjne aktywnych materiałów tlenkowych
o periodycznym uporządkowaniu
Projektowanie odwracalnych układów cyfrowych – nowe
koncepcje i algorytmy
Technologia kontaktów i montażu dla przyrządów
z węglika krzemu do zastosowań wysokotemperaturowych,
wysokomocowych i wysokoczęstotliwościowych
Wytwarzanie i charakteryzacja cienkich warstw metalicznych
i dielektrycznych dla potrzeb nanoelektroniki i techniki
mikrofalowej
Zapewnianie prywatności w klasyfikacji i odkrywaniu reguł
MARZENA KRYSZKIEWICZ asocjacyjnych z wykorzystaniem danych scentralizowanych
TADEUSZ ŁUBA
29
Zintegrowany dalmierz laserowy do mierzenia wysokości
pułapu chmur i zakresu widzialności
DR INŻ.
Nowe metody sprzętowo-programowego przetwarzania
sygnałów i obrazów dla potrzeb systemów informacyjnych
Elektryczna charakteryzacja powierzchni granicznej dielektryk
półprzewodnik w zaawansowanych strukturach MOS
Metody i algorytmy obróbki przetwarzania danych
pomiarowych w spektrofotometrycznych analizatorach
żywności
Opracowanie projektu półprzewodnikowego modułu
nadawczo-odbiorczego w paśmie X, w ramach projektu
zamawianego pt. „Zaawansowane technologie radarowe
w zastosowaniach wojskowych oraz cywilnych”
Pi of the Sky
KRZYSZTOF POŹNIAK
31
DR INŻ.
Konsorcjum Femtofizyka
KRZYSZTOF POŹNIAK
31
32
DR INŻ.
MARIUSZ RAWSKI
Dekompozycyjne metody syntezy w projektowaniu systemów
cyfrowych dla heterogenicznych struktur programowalnych
E-XFEL
RYSZARD ROMANIUK
21
PROJEKTY BADAWCZE
32
PROF. DR HAB. INŻ.
HENRYK RYBIŃSKI
32
PROF. DR HAB. INŻ.
HENRYK RYBIŃSKI
33
PROF. DR HAB. INŻ.
HENRYK RYBIŃSKI
33
PROF. DR HAB.
JERZY SIUZDAK
33
PROF. DR HAB. INŻ.
JANUSZ SOSNOWSKI
34
34
PROF. DR HAB. INŻ.
Autonomiczny dobór indeksów w systemach relacyjnych
baz danych przy pomocy ewolucyjnego przekształcania planów
wykonania zapytań
Hybrydowa metoda indeksowania hierarchii dziedziczenia
wielokrotnego w ontologiach
Rozproszone wnioskowanie w Sieci Semantycznej przy użyciu
logiki domniemań
Zastosowanie techniki MIMO dla zwiększenia możliwości
transmisyjnych światłowodów wielomodowych
Rozwój metodyki oceny niezawodności i wydajności systemów
komputerowych
JAN SZMIDT
Warstwy tytanianu baru na potrzeby mikroelektroniki
– technologia, charakteryzacja i próby aplikacji
DR INŻ.
Modelowanie i analiza sygnalizacji dla sieci QoS Internet
HALINA TARASIUK
35
PROF. DR HAB. INŻ.
PIOTR TATJEWSKI
35
DR INŻ.
TOMASZ TRACZYK
36
DR INŻ.
JAROSŁAW TURKIEWICZ
36
DR INŻ.
PAWEŁ WAWRZYŃSKI
37
DR INŻ.
WOJCIECH WIATR
38
DR INŻ.
WOJCIECH WOJTASIAK
38
38
Efektywne algorytmy optymalizującego sterowania
predykcyjnego z modelami neuronowymi i rozmytymi
procesów nieliniowych
Metody i architektury wymiany informacji dla handlu
elektronicznego na rynkach infrastrukturalnych
Czysto optyczna metoda generacji zaawansowanych
formatów modulacji typu QAM dla potrzeb telekomunikacji
światłowodowej
Optymalizacja trajektorii ruchu w systemach robotycznych przy
użyciu mechanizmów opartych na uczeniu się
Statystyczna metoda szerokopasmowej kalibracji wektorowych
analizatorów obwodów oparta na parametrycznym
modelowaniu wzorców
Projektowanie mikrofalowych urządzeń dużej mocy
z elementami SiC i GaN
KRZYSZTOF ZAREMBA
T2K badanie oscylacji neutrin – eksperyment drugiej generacji
– budowa detektora i udział w pomiarach przeprowadzanych
w eksperymencie T2K
Eksperyment COMPASS – badanie spinowej struktury nukleonu
KRZYSZTOF ZAREMBA
39
CEZARY ZIELIŃSKI
Problemy aktywnego czucia interpretacji informacji
sensorycznej i manipulacji w robotach usługowych
22
PROJEKTY BADAWCZE
PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE
40
PROF. DR HAB. INŻ.
ROMUALD B. BECK
40
DR INŻ.
41
PROF. DR HAB. INŻ.
NANOSIL silicon-based nanostructures and nanodevice for long
term nanoelectronics applications
POBICOS: Platforma wspierająca zachowania oportunistyczne
JAROSŁAW DOMASZEWICZ w niedookreślonych, heterogenicznych społecznościach
obiektów
JAN SZMIDT
– IMIO PW
Innowacyjne technologie wielofunkcyjnych materiałów
i struktur dla nanoelektroniki, fotoniki, spintroniki i technik
sensorowych (InTechFun)
PROF. DR HAB.
WOJCIECH GWAREK
– IRE PW
42
DR INŻ.
SŁAWOMIR KUKLIŃSKI
42
KRZYSZTOF KULPA
43
PROF. DR HAB. INŻ.
WIESŁAW KUŹMICZ
43
PROF. DR HAB. INŻ.
JÓZEF MODELSKI
44
44
PROF. DR HAB. INŻ.
Exposing the Features in IP version Six protocols that can be
exploited/extended for the purposes of designing/building
Autonomic Networks and Services
Fotonika i Technologie Terahercowe – Rozwój Wydziałowego
Centrum Badawczego FOTEH. Zadanie 12 - Laboratorium
Techniki Terahercowej
IDESA - Implementation of widespread IC design skills
in advanced deep submicron technologies at European
universities
Reconfigurable Systems for Mobile Local Communication and
Positioning
JÓZEF MODELSKI
Cooperative systems for road safety „Smart Vehicles on Smart
Roads”
Skoordynowane Badania Akceleratorowe w Europie
RYSZARD ROMANIUK
23
PROJEKTY BADAWCZE
45
KRZYSZTOF KULPA
45
KRZYSZTOF KULPA
46
KRZYSZTOF KULPA
46
DR INŻ.
MATEUSZ MALANOWSKI
47
47
DR INŻ.
Moduły nadawczo-odbiorcze z adaptacyjnym kształtowaniem
charakterystyk fazowych, na tranzystorach LDMOS,
do zastosowania w antenach aktywnych radarów
wielofunkcyjnych na pasmo S
Opracowanie metod przetwarzania sygnałów w radarach
pasywnych pracujących z wykorzystaniem sygnałów telewizji
cyfrowej DVB-T
SARINA - System Nawigacyjny o Zwiększonej Dokładności
Bazujący na Technice SAR
Opracowanie demonstratora technologii radaru śledzącego
do kierowania artylerią przeciwlotniczą
MATEUSZ MALANOWSKI
SARAPE - Radar z Syntetyczną Aperturą pracujący na
platformach bezzałogowych we wszystkich warunkach
pogodowych
DR INŻ.
DAFNE - Rozproszony, adaptacyjny silnik fuzji wielosensorowej
JACEK MISIUREWICZ
48
DR INŻ. JACEK
MISIUREWICZ
Projekt i wykonanie modułów programowych i sprzętowych,
dla realizacji trybów AIS, ISAR, HiSAR i ECCM w wielofunkcyjnym
radarze pokładowym dla patrolowych samolotów rozpoznania
morskiego
24
MECHANIZMY i ALGORYTMY
dla REALIZACJI ŁĄCZA QOS
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
ZINTEGROWANY DALMIERZ LASEROWY
do MIERZENIA WYSOKOŚCI PUŁAPU
CHMUR i ZAKRESU WIDZIALNOŚCI
prof. dr hab. WOJCIECH BURAKOWSKI
[email protected]
+48 22 234 77 16
KIEROWNIK:
E-MAIL:
dr inż. TOMASZ CZARNECKI
[email protected]
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.09.16
TEL.:
+48 22 234 74 64
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.09.15
DATA ROZPOCZĘCIA:
2010.10.19
DATA ZAKOŃCZENIA:
2013.10.18
CEL PROJEKTU
Zaprojektowanie, wyspecyfikowanie, zaimplementowanie i przetestowanie tzw. łącza QoS (ang. Quality of Service), tj. łącza charakteryzującego się stałą szybkością transmisji i zerowym poziomem
strat. Łącze QoS powinno zapewniać przekaz pakietów pomiędzy
dwoma węzłami sieci i składać się z tzw. łącza podkładowego i grupy dodatkowych mechanizmów i algorytmów niwelujących nieidealne charakterystyki łącza podkładowego.
Łącze podkładowe jest łączem dostarczanym przez operatorów
sieci i może się opierać na różnych zasadach specyfikacji, tzw.
kontraktu z operatorem SLA (ang. Service Level Agreement). Przykładowo, łącze pokładowe może mieć postać połączenia wirtualnego o określonej średniej szybkości przekazu pakietów i realizowanego w ten sposób, iż łącze to przechodzi przez wiele urządzeń
sieciowych. Łącze takie może charakteryzować się dużą zmiennością czasów transmisji poszczególnych pakietów. Dodatkowo
przesyłane pakiety mogą być utracone, np. z powodu przeciążeń
w węzłach sieci, przez które dane połączenie wirtualne jest realizowane.
Opracowanie dodatkowych mechanizmów, których wprowadzenie
umożliwi budowę nakładkowej sieci (ang. overlay network) zapewniającej jakość przekazu pakietów, tzw. sieć IP QoS (ang. Internet
Protocol Quality of Service), w przypadku, kiedy sieć podkładowa nie
jest siecią QoS i może być np. siecią IP zaprojektowaną jedynie dla
obsługi ruchu best effort.
CEL PROJEKTU
Opracowanie i wykonanie zintegrowanego, przenośnego dalmierza
laserowego do łącznego mierzenia wysokości pułapu chmur oraz
określenia zakresu widzialności wzrokowej na lotnisku. Dalmierz
przeznaczony będzie do obsługi meteorologicznej małych lotnisk
aeroklubowych, sportowych, sanitarnych i wojskowych, prowadzących szkolenie zarówno w sekcjach samolotowych, szybowcowych,
jak również spadochronowych. Jego zastosowanie podnosi bezpieczeństwo wykonywania lotów i lądowania samolotów oraz wykonywania skoków spadochronowych.
Opracowanie i wykonanie przenośnego modelu eksploatacyjnego
dalmierza laserowego, pozwalającego na pomiar wysokości pułapu
chmur do 2,5 km i określenia zakresu widzialności wzrokowej do
5 km. Zasada pomiaru wysokości pułapu chmur opiera się na zastosowaniu kodowej modulacji lasera i korelacyjnym pomiarze czasu
powrotu odbić od chmur. W pomiarze widzialności wykorzystuje
się natomiast rozproszenie wsteczne emitowanej wiązki laserowej
od aerosoli atmosferycznych, które zależy od aktualnie panującego zamglenia w rejonie usytuowania dalmierza. Urządzenie opiera się na wcześniejszych opracowaniach zespołu wnioskującego
– dalmierz z roku 1998 i miernik widzialności z roku 2008 – i ma
stanowić zmodyfikowane, zoptymalizowane ich połączenie i unowocześnienie. Projektowany przenośny model eksploatacyjny po
przejściu badań zostanie udostępniony wybranym użytkownikom
do eksploatacji próbnej.
25
BEZPRZEWODOWY INTERFEJS
do INTELIGENTNYCH CZUJNIKÓW
i MIKROSYSTEMÓW
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. RYSZARD S. JACHOWICZ
[email protected]
+48 22 825 98 13
WŁAŚCIWOŚCI EMISYJNE AKTYWNYCH
MATERIAŁÓW TLENKOWYCH
o PERIODYCZNYM UPORZĄDKOWANIU
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. MARCIN KACZKAN
[email protected]
+48 22 234 50 47
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.09.01
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.01.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.09.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.06.30
KOORDYNATOR:
prof. Ryszard S. Jachowicz, Polska; dr Shan Xue CHUAN,
Singapur
Singapore Institute of Manufacturing Technology (SIMTech),
Singapur; Politechnika Warszawska, Polska
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Realizacja projektu badawczego dotyczącego bezprzewodowego,
systemowego interfejsu dla mikroczujników/mikrosystemów inteligentnych ma wiele korzystnych aspektów dla obu stron międzynarodowego projektu polsko-singapurskiego. Wynika to z wzajemnie
uzupełniającej się wiedzy i doświadczeń każdej ze stron – Singapur
Institute of Manufacturing and Technology (SIMTech) i Politechniki
Warszawskiej (Instytut Systemów Elektronicznych, Zespół Mikrosystemów i Czujników Pomiarowych – ZMiCP).
Dla strony polskiej niezwykle ważny jest dostęp do najnowocześniejszych, tanich technologii stosowanych w mikroelektronice
(nadrukowanie – printing/imprinting warstw metalowych, dielektrycznych i półprzewodnikowych) na podłożach elastycznych i twardych – LTCC (ang. Low Temperature Co-fi red Ceramic). Dla strony
singapurskiej cenne jest doświadczenie konstrukcyjne i projektowe
strony polskiej (ZMiCP) w zakresie konstrukcji i projektowania mikroczujników/ mikrosystemów, a w szczególności rozpoczętych
prac w dziedzinie bezprzewodowych interfejsów dla czujników i mikrosystemów.
Konstrukcja, projektowanie, modelowanie, symulacja oraz budowa
i pełna charakterystyka uniwersalnego interfejsu bezprzewodowego dla mikroczujników i mikrosystemów.
Opracowanie technologii i wybranych procesów technologicznych
niezbędnych do wykonania interfejsu i struktury mikroczujników na
podłożach elastycznych i twardych oraz metod nadruku (printing/
imprinting).
CEL PROJEKTU
Zbadanie i analiza właściwości spektroskopowych optycznie aktywnych mikro- i nanomateriałów o periodycznym uporządkowaniu, pod
kątem możliwości wykorzystania tego typu ośrodków w technice
laserowej. Ośrodki strukturalne stanowią interesującą matrycę,
w której jony aktywne mogą wykazywać właściwości odmienne niż
w kryształach objętościowych.
Zbadanie wpływu właściwości struktury eutektyków tlenkowych
na zachowanie jonów ziem rzadkich, które są wykorzystywane
jako centra aktywne w ośrodkach laserowych ciała stałego. Zbadanie – przy pomocy wysokorozdzielczej spektroskopii laserowej
– własności emisyjnych wyselekcjonowanych spektralnie grup jonów aktywnych w strukturach włóknowych Tb3Sc2Al3O12/TbScO3,
Tb3Sc2Al3O12/powietrze, powietrze/TbScO3 oraz (Yb3Al5O12/Yb4Al2O9):
(1,5%)Er i (Yb2O3/Yb4Al2O9): (1,5%)Er. Dodatkowo zakłada się przeprowadzenie serii badań spektroskopowych dla kryształów objętościowych o strukturze takiej jak fazy składowe eutektyków, co
pozwoli na określenie wpływu struktury eutektycznej na procesy
relaksacji elektronowej wzbudzonych jonów aktywnych.
Zaobserwowanie i opisanie oryginalnych właściwości wynikające
z „ustrukturyzowania” materiału, dotyczących wpływu struktury
eutektyku na zachowanie jonów aktywnych, w szczególności na
czasy życia stanów wzbudzonych i prawdopodobieństwa przejść
promienistych. Wyniki projektu powiększą wiedzę o zjawiskach
zachodzących w ośrodkach aktywnych ciała stałego oraz scharakteryzują nie badane dotąd pod tym kątem materiały.
26
PROJEKTOWANIE ODWRACALNYCH
UKŁADÓW CYFROWYCH – NOWE
KONCEPCJE i ALGORYTMY
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. PAWEŁ KERNTOPF
[email protected]
TECHNOLOGIA KONTAKTÓW
i MONTAŻU dla PRZYRZĄDÓW
z WĘGLIKA KRZEMU do ZASTOSOWAŃ
WYSOKOTEMPERATUROWYCH,
WYSOKOMOCOWYCH
i WYSOKOCZĘSTOTLIWOŚCIOWYCH
+48 22 234 77 11
DATA ROZPOCZĘCIA:
2010.05.17
KIEROWNIK:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.11.16
E-MAIL:
TEL.:
CEL PROJEKTU
Opracowanie algorytmów projektowania cyfrowych układów odwracalnych na podstawie nowych koncepcji oraz sprawdzenie efektywności tych algorytmów. Kontynuacja wcześniejszych badań teoretycznych oraz konstruowania nowych algorytmów projektowania.
Planowane jest napisanie programów komputerowych implementujących opracowywane algorytmy, a następnie przebadanie ich przy
wykorzystaniu benchmarki stosowanej w literaturze tej dziedziny.
Publikacje, dwa doktoraty oraz narzędzia do projektowania generujące układy optymalne (dla małej liczby wejść) i quasi-optymalne
(dla dużej liczby wejść).
Referaty na konferencjach międzynarodowych i publikacje w czasopismach.
Monografia na temat aktualnego stanu projektowania układów odwracalnych, pierwsza w Polsce i jedna z pierwszych w świecie.
dr inż. RYSZARD KISIEL
[email protected]
+48 22 234 78 52
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.04.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.03.31
KOORDYNATOR:
prof. dr hab inż. Jan Szmidt
CEL PROJEKTU
Jednym z podstawowych problemów jakie stoją przed konstruktorem i technologiem przyrządów półprzewodnikowych, opartych na
węgliku krzemu, jest problem kontaktów omowych o małej rezystancji i bardzo dobrej stabilności termicznej. Dotyczy to w szczególności zastosowań wysokotemperaturowych, gdzie termicznie
stabilne kontakty mają decydujący wpływ na niezawodność tych
przyrządów.
Kontakty wytworzone na powierzchni węglika krzemu będą cechowały się niską rezystancją i dobrą stabilnością termiczną tylko
wtedy gdy wytworzona warstwa przejściowa na granicy metal
– powierzchnia SiC będzie termodynamicznie stabilna i nie będą
zachodziły w niej żadne reakcje w podwyższonych temperaturach
pracy przyrządu. Liniowość charakterystyk napięciowo-prądowych
kontaktów uzyskuje się dla przyrządów opartych na SiC po odpowiedniej obróbce cieplnej. Sposób jej przeprowadzenia jest przedmiotem rozważań w tym projekcie.
Wybór rodzaju metalizacji na kontakty omowe oraz technologii jej
nanoszenia. W tym celu wstępnie wybrano do badań następujące
typy metalizacji: Al+Si/SiC, Al+Ni+W/SiC, Au+W/SiC dla połączeń
drutowych oraz Au+Ti+Pd/SiC i Au+Ti+W/SiC dla połączeń bezdrutowych.
Opracowanie procesu formowania kontaktów omowych poprzez odpowiednią obróbkę cieplną dla uzyskania liniowych charakterystyk
prądowo-napięciowych.
Opracowanie technologii dołączania struktur SiC do obudowy. Ze
względu na wysokie wymagania temperaturowe jakie ma spełniać
połączenie, główna uwaga zostanie zwrócona na połączenia za pomocą kompozycji złożonej ze szkliwa i metalu.
Opracowanie technologii połączeń kontaktów struktury SiC z wyprowadzeniami obudowy.
Opracowanie prototypowej obudowy ceramiczno-metalowej do zastosowań wysokotemperaturowych dla przyrządów opartych na SiC.
27
WYTWARZANIE i CHARAKTERYZACJA
CIENKICH WARSTW
METALICZNYCH i DIELEKTRYCZNYCH
dla POTRZEB NANOELEKTRONIKI
i TECHNIKI MIKROFALOWEJ
ZAPEWNIANIE PRYWATNOŚCI
w KLASYFIKACJI i ODKRYWANIU REGUŁ
ASOCJACYJNYCH z WYKORZYSTANIEM
DANYCH SCENTRALIZOWANYCH
KIEROWNIK:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. JERZY KRUPKA
[email protected]
+48 22 234 76 93
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.04.10
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.04.09
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. MARZENA KRYSZKIEWICZ
[email protected]
+48 22 234 77 01
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.10.02
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.09.30
CEL PROJEKTU
CEL PROJEKTU
Wytwarzanie i charakteryzacja metodami mikrofalowym elektrycznych właściwości cienkich wybranych metali i dielektryków. Do
badań warstw naniesionych na niskostratne podłoża dielektryczne
będą wykorzystywane rezonatory dielektryczne typu single-post
i split-post.
Nowoczesne nanotechnologie wymagają nie tylko wysokiej rozdzielczości procesów fotolitografii, lecz także wykonywania warstw
dielektrycznych i metalicznych o grubościach od kilku do kilkudziesięciu nanometrów o powtarzalnych właściwościach elektrofizycznych. W przypadku, gdy grubości cienkich warstw metalicznych są
mniejsze od pewnych wartości granicznych (które zależą od rodzaju
metali) ich rezystancja powierzchniowa jest istotnie różna od wartości oszacowanych na podstawie prostych modeli dla grubych metalizacji.
Warstwy przewodzące wytwarzane są z Al, Cu, Ag, Au, Fe, Mo, W,
Pd, Pt oraz ITO, a warstwy dielektryczne z materiałów o dużych
wartościach przenikalności elektrycznej. Dla celów porównawczych
w pomiarach wykorzystywane są metody stałoprądowe.
Zaproponowanie nowych, bardziej efektywnych metod zapewniania
prywatności w procesie klasyfikacji danych scentralizowanych oraz
w odkrywaniu reguł asocjacyjnych.
Przedstawione rozwiązania pozwolą na prowadzenie klasyfikacji
i odkrywanie reguł decyzyjnych z zapewnieniem prywatności poprzez zakłócanie oryginalnych wartości i uzyskiwanie wysokiej jakości rezultatów. Zapewnią redukcję bądź wyeliminowanie spadku
jakości ,spowodowanego zapewnianiem prywatności.
Zapewnianie prywatności w eksploracji danych jest dynamicznie
rozwijającą się dziedziną. Dostępność dużych wolumenów danych
powoduje, że eksploracja danych wykorzystywana jest w wielu
dziedzinach. Sytuacja ta prowadzi do powstawania obaw związanych z możliwością użycia odkrytej przy pomocy eksploracji danych
wiedzy w złym celu i niechęci do przekazywania ważnych informacji. Wynikiem jest coraz większa trudność w zdobywaniu wysokiej
jakości danych.
Stosowanie metod zapewniania prywatności ma prowadzić do
ograniczenia problemów z pozyskiwaniem informacji. Dodatkowo
metody te mogą być wykorzystywane w przypadku przekazywania
danych – z zapewnieniem prywatności – innym organizacjom, w celu przeprowadzenia ich eksploracji.
Opracowanie metod i algorytmów klasyfikacji oraz odkrywania reguł
asocjacyjnych z zapewnieniem prywatności.
Prezentacja wyników prac na konferencjach i publikacje w czasopismach.
Stworzenie eksperymentalnego systemu, który pozwoli na sprawdzenie poprawności i efektywności zaproponowanych metod. System zostanie wykorzystany w dalszych pracach nad zapewnianiem
prywatności w eksploracji danych.
Opracowane metody i uzyskane wyniki zostaną ujęte w rozprawie
doktorskiej.
28
NOWE METODY SPRZĘTOWO-PROGRAMOWEGO PRZETWARZANIA
SYGNAŁÓW i OBRAZÓW dla POTRZEB
SYSTEMÓW INFORMACYJNYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. TADEUSZ ŁUBA
[email protected]
+48 22 234 73 30
ELEKTRYCZNA CHARAKTERYZACJA
POWIERZCHNI GRANICZNEJ DIELEKTRYK-PÓŁPRZEWODNIK w ZAAWANSOWANYCH
STRUKTURACH MOS
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. LIDIA ŁUKASIAK
[email protected]
+48 22 234 71 47
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.05.10
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.10.29
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.04.10
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.04.30
KOORDYNATOR:
PARTNERZY:
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Agency for Science, Technology and Research (A*STAR),
Singapur
CEL PROJEKTU
Adaptacja metody pompowania ładunku do charakteryzacji zaawansowanych struktur MOS, w których występuje silne sprzężenie powierzchni granicznych oraz znaczny prąd upływu bramki.
CEL PROJEKTU
Opracowanie efektywnych metod projektowania układów cyfrowego
przetwarzania sygnałów (DSP) i obrazu dla realizacji w strukturach
typu Application Specific Integrated Circuits oraz Field Programmable Gate Array.
Opracowanie sprzętowych systemów DSP realizowanych w najnowszych strukturach FPGA i optymalizowanych narzędziami komputerowego wspomagania projektowania, dostosowanymi do specyficznych cech struktur programowalnych.
Opracowanie narzędzi komputerowego wspomagania projektowania dla potrzeb syntezy logicznej typowych układów DSP (np. filtry,
kodeki transformaty falkowej) stosowanych w systemach informacyjnych.
Badanie dekompozycyjnych metod syntezy, ich własności oraz reprezentacji metodami rachunku nakryć dla potrzeb optymalizacji
cyfrowych systemów informacyjnych.
Analiza różnych modeli układów DSP (filtrów, kodeków) z punktu widzenia specyficznych własności struktur FPGA, w celu porównania
implementacji w różnych technologiach.
Opracowanie metodyki wyznaczania rozkładu energetycznego pułapek powierzchniowych w strukturach SOI 3-poziomową metodą
pompowania ładunku oraz metodyki charakteryzacji struktur MIS
w obecności prądu upływu bramki. Ponadto zostanie przedstawiony
model prądu pompowania ładunku w strukturach SOI z uwzględnieniem sprzężenia górnej i dolnej powierzchni granicznej.
METODY i ALGORYTMY OBRÓBKI
PRZETWARZANIA DANYCH POMIAROWYCH
w SPEKTROFOTOMETRYCZNYCH
ANALIZATORACH ŻYWNOŚCI
Systemy CAD oraz prototypy sprzętowe implementujące opracowane metody i algorytmy w strukturach programowalnych z uwzględnieniem specyficznych zasobów takich jak pamięci wbudowane lub
bloki DSP.
Publikacje uzyskanych rezultatów badań w czasopismach i na konferencjach.
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. ROMAN Z. MORAWSKI
[email protected]
+48 22 234 77 21
DATA ROZPOCZĘCIA:
2010.03.11
DATA ZAKOŃCZENIA:
2013.03.10
CEL PROJEKTU
Opracowanie kompleksowej metodyki przetwarzania danych pomiarowych w spektrofotometrycznych analizatorach żywności, obejmującej:
wzorcownie analizatora, estymację fizycznych i/lub (bio)chemicznych
29
parametrów analizowanych próbek surowców, półproduktów lub produktów żywnościowych oraz ocenę niepewności tej estymacji.
Spektrofotometryczne analizatory żywności stanowią szeroką klasę przyrządów pomiarowych o rosnącym znaczeniu praktycznym
w obszarze food business. Są one używane do sprawdzania jakości surowców i produktów, monitoringu procesów produkcyjnych,
zbierania danych dla potrzeb sterowania produkcją, monitoringu
składowanych surowców i produktów, charakteryzacji surowców
i produktów (niezbędnej do ich etykietowania), klasyfikacji produktów (umożliwiającej ich lepszą wycenę), a także do optymalizacji
zakupów. Jeszcze do niedawna analizatory spektrofotometryczne
służyły niemal wyłącznie do jakościowego i ilościowego oznaczania
składu chemicznego. Dzisiaj, choć wciąż dominują tego typu zastosowania, pojawiło się wiele udanych prób wykorzystania tej techniki pomiarowej do rozwiązania zadań tak odległych od estymacji
stężeń, jak ocena spożywczych właściwości owoców, określanie
geograficznego pochodzenia próbek oliwy, ocena jakości mięsa, czy
identyfikacja pyłków kwiatowych, z których pochodzi miód.
Wzbogacenie metodyki przetwarzania danych w spektrometrycznych analizatorach żywności, biblioteka nowych algorytmów estymacji mezurandów w analizatorach wybranych produktów żywnościowych oraz biblioteka procedur wzorcowania tych analizatorów.
Ważnym produktem projektu będzie ponadto biblioteka oprogramowania, zawierająca implementacje opracowanych algorytmów.
Wyniki projektu umożliwią producentom spektrofotometrycznych
analizatorów żywności szybkie opracowywanie i wprowadzanie na
rynek nowych przyrządów.
OPRACOWANIE PROJEKTU
PÓŁPRZEWODNIKOWEGO MODUŁU
NADAWCZO-ODBIORCZEGO w PAŚMIE X,
pt.: „ZAAWANSOWANE TECHNOLOGIE
RADAROWE w ZASTOSOWANIACH
WOJSKOWYCH oraz CYWILNYCH”
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. TADEUSZ MORAWSKI
[email protected]
+48 22 234 74 02
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.11.07
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.11.06
CEL PROJEKTU
Skonstruowanie uniwersalnych modułów nadawczo-odbiorczych
na pasmo X, o regulowanych cyfrowo parametrach: czasie trwania
impulsu, czasie opóźnienia początku impulsu w stosunku do sygnału wyzwalającego, czy zmiennym punkcie pracy tranzystorów we
wzmacniaczach mocy.
Moduły nadawczo-odbiorcze przeznaczone są zarówno do systemów radiolokacyjnych starszego typu, np. z elektronicznie kształtowaną wiązką, jak i do rozwiązań nowej generacji, w których dzięki
koncepcji SDR będzie możliwe prowadzenie eksperymentów nad
nowym kształtem impulsu sondującego. Zasadniczy problem w procesie konstruowania urządzenia jest związany z projektowaniem
wzmacniaczy dużej mocy, w tym przypadku z tranzystorami GaAs
FET, których stałe termiczne są bardzo krótkie, porównywalne z czasem trwania impulsów radiolokacyjnych.
Projekt obejmuje kilka zadań, z czego nadrzędne polega na opracowaniu i budowie uniwersalnych modułów nadawczo-odbiorczych.
Pozostałe zadania dotyczą: optymalizacji obwodów wejściowych
toru odbiorczego ze względu na niski poziom szumów i odporność;
uniwersalizacji bloku zasilająco-sterującego pod kątem zastosowania w SDR. Realizacja tych zadań prowadzi do opracowania metodyki konstruowania nowoczesnych urządzeń dla profesjonalnych
systemów radiolokacyjnych i radiokomunikacyjnych przy użyciu
najnowszych technologii zarówno z dziedziny dostępnych przyrządów półprzewodnikowych, jak również wdrażanych idei (SDR).
Wykonanie 2 prototypów uniwersalnego modułu nadawczo-odbiorczego dla pasma wraz z dokumentacją.
30
PI of the SKY
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. KRZYSZTOF POŹNIAK
[email protected]
DEKOMPOZYCYJNE METODY SYNTEZY
w PROJEKTOWANIU SYSTEMÓW
CYFROWYCH dla HETEROGENICZNYCH
STRUKTUR PROGRAMOWALNYCH
+48 22 234 79 86
DATA ROZPOCZĘCIA:
2005.01.01
KIEROWNIK:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.12.31
E-MAIL:
KOORDYNATOR:
Instytut Problemów Jądrowych
Instytut Problemów Jądrowych; European Southern
Observatory
PARTNERZY:
TEL.:
dr inż. MARIUSZ RAWSKI
[email protected]
+48 22 234 78 94
DATA ROZPOCZĘCIA:
2010.04.13
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.04.12
CEL PROJEKTU
Badanie rozbłysków optycznych towarzyszących zjawiskom GRB
(http://grb.fuw.edu.pl).
Budowa globalnego systemu obserwacyjnego składającego się
z teleskopów szerokokątnych rozmieszczonych wokół globu ziemskiego.
KONSORCJUM FEMTOFIZYKA
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
CEL PROJEKTU
Opracowanie metod syntezy logicznej, umożliwiających efektywne
wykorzystanie heterogenicznej budowy struktur programowalnych
FPGA do realizacji kombinacyjnych modułów cyfrowych, opisywanych
jako sieć wielu bloków o różnych zbiorach sygnałów wejściowych.
Wykorzystana tu zostanie koncepcja dekompozycji funkcjonalnej
zespołów funkcji boolowskich. Opracowana zostanie także metoda
syntezy logicznej automatów FSM oparta na koncepcji symbolicznej
dekompozycji funkcjonalnej, która eliminuje konieczność podziału
syntezy na etap kodowania stanów automatu i etap syntezy kombinacyjnej funkcji przejść-wyjść powstałej po kodowaniu.
Opracowanie algorytmów syntezy logicznej dla celów realizacji systemów cyfrowych w heterogenicznych strukturach FPGA.
dr inż. KRZYSZTOF POŹNIAK
[email protected]
+48 22 234 79 86
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.01.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2015.12.31
KOORDYNATOR:
Uniwersytet Jagielloński
Uniwersytet Jagielloński, Instytut Problemów Jądrowych,
Politechnika Warszawska, Instytut Fizyki Jądrowej PAN
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Udział w Europejskim Projekcie FAIR w Darmstadt (http://www.gsi.de).
Rozbudowa kompleksu akceleratorowego GSI w Darmstadt, udział
w eksperymencie: skompresowana materia barionowa.
31
E-XFEL
KIEROWNIK:
Opracowana metoda powinna charakteryzować się lepszą efektywnością niż inne metody. Oczekuje się również, że wyniki badań przyczynią się nie tylko do opracowania nowej metody doboru indeksów,
ale również staną się podstawą dla opracowania nowych algorytmów dobierających inne fizyczne struktury danych w SZRBD.
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. RYSZARD ROMANIUK
[email protected]
+48 22 234 79 86
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.01.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2014.12.31
KOORDYNATOR:
Deutsches Elektronen-Synchrotron w Hamburgu
Politechnika Warszawska, Instytut Problemów Jądrowych
w Świerku i kilkudziesięciu konsorcjantów.
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
HYBRYDOWA METODA INDEKSOWANIA
HIERARCHII DZIEDZICZENIA
WIELOKROTNEGO w ONTOLOGIACH
KIEROWNIK:
Budowa europejskiego lasera na swobodnych elektronach i jego polskiego partnera POLFEL.
E-MAIL:
prof. dr hab. inż. HENRYK RYBIŃSKI
[email protected]
+48 22 234 74 32
TEL.:
Budowa lasera w Hamburgu i w Świerku.
DATA ROZPOCZĘCIA:
2010.04.20
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.05.10
CEL PROJEKTU
AUTONOMICZNY DOBÓR INDEKSÓW
w SYSTEMACH RELACYJNYCH BAZ
DANYCH PRZY POMOCY EWOLUCYJNEGO
PRZEKSZTAŁCANIA PLANÓW
WYKONANIA ZAPYTAŃ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
[email protected]
+48 22 234 74 32
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.04.15
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.06.30
Opracowanie metody kodowania hierarchii dziedziczenia wielokrotnego, która zapewnia mały rozmiar indeksu oraz szybkie wykonywanie operacji wyszukiwania. Dodatkowo metoda wspiera kodowanie inkrementalne. Aby zweryfikować wyniki badań, niezbędne jest
zaimplementowanie specjalnego systemu do testowania tego typu
algorytmów, testy zostaną wykonane na hierarchiach zarówno rzeczywistych jak i syntetycznych.
Rezultatem projektu jest platforma do testowania różnego rodzaju algorytmów kodowania struktur takich jak drzewa, kraty, płoty
i skierowane grafy acykliczne z zaimplementowanymi wszystkimi
funkcjonalnościami metody będącej tematem projektu. Opracowana metoda pozwala na kompaktowe zakodowanie wymienionych
struktur, niezależnie od ich topologii. Oprócz tego wynikiem projektu
jest rozprawa doktorska oraz publikacje i wystąpienia na konferencjach krajowych i międzynarodowych.
CEL PROJEKTU
Opracowanie metody autonomicznego doboru indeksów, opartej
na algorytmie ewolucyjnym. Metoda ta pozwoli na automatyczny
dobór indeksów zarówno dla stałej, jak również dla zmiennej charakterystyki obciążenia SZRBD, bez udziału administratora. Projekt
przewiduje również porównanie opracowanej metody z innymi metodami heurystycznymi stosowanymi w komercyjnych SZRBD.
32
ROZPROSZONE WNIOSKOWANIE
w SIECI SEMANTYCZNEJ przy UŻYCIU
LOGIKI DOMNIEMAŃ
KIEROWNIK PROJEKTU:
E-MAIL:
TEL.:
[email protected]
+48 22 234 74 32
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.03.09
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.05.30
CEL PROJEKTU
Opracowanie algorytmów rozproszonego wnioskowania przy wykorzystaniu logiki opisowej rozszerzonej o reguły domniemań. Opracowany zostanie również model systemu wieloagentowego korzystającego z DDLD (Distributed Description Logic with Defaults). W celu
sprawdzenia poprawności i wydajności proponowanych rozwiązań
zostanie zaimplementowany prototyp powyższego systemu i przeprowadzone eksperymenty.
Prototyp systemu wieloagentowego, realizującego rozproszone
wnioskowanie w oparciu o logikę opisową rozszerzoną o reguły
domniemań. W wyniku badań powstaną publikacje oraz rozprawa
doktorska.
analizowane zagadnienie wpływu przebiegu odpowiedzi częstotliwościowej światłowodu wielomodowego w zakresie poza pasmem
podstawowym na dobór częstotliwości nośnej i rodzaju modulacji
w technice MIMO. W części praktycznej pracy zostanie wykonany
model systemu transmisyjnego MIMO o 2 kanałach.
Wykonanie analizy wpływu przebiegu odpowiedzi częstotliwościowej światłowodu wielomodowego w zakresie poza pasmem podstawowym na dobór częstotliwości nośnej i rodzaju modulacji
w technice MIMO.
Dokonanie adaptacji znanych z radiowych systemów MIMO metod
przetwarzania sygnału po stronie odbiorczej do specyfiki propagacji
światła w światłowodzie wielomodowym.
Opracowanie modelu wielokanałowego systemu transmisyjnego,
pracującego z użyciem metody MIMO w światłowodzie wielomodowym.
ROZWÓJ METODYKI OCENY
NIEZAWODNOŚCI i WYDAJNOŚCI
SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
ZASTOSOWANIE TECHNIKI MIMO
dla ZWIĘKSZENIA MOŻLIWOŚCI
TRANSMISYJNYCH ŚWIATŁOWODÓW
WIELODOMOWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. JERZY SIUZDAK
[email protected]
+48 22 234 77 86
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.06.02
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.06.01
CEL PROJEKTU
Teoretyczne i doświadczalne zbadanie możliwości rozszerzenia
dostępnej przepustowości binarnej światłowodu wielomodowego
przy użyciu techniki MIMO (ang. Multiple Input Multiple Output)
znanej z transmisji radiowej. W części teoretycznej zostanie prze-
prof. dr hab. inż. JANUSZ SOSNOWSKI
[email protected]
+48 22 234 79 15
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.10.08
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.10.07
CEL PROJEKTU
Rozwinięcie efektywnego środowiska analizy zachowań aplikacji
programowych w systemach komputerowych oraz identyfikacja
problemów krytycznych. Środowisko to stworzone jest jako zestaw
zintegrowanych programów do różnego rodzaju eksperymentów,
w tym symulacji różnych klas błędów i badania ich wpływu na działanie aplikacji. Weryfikują one różne koncepcje teoretyczne oraz
opracowane metody w środowisku praktycznym. Środowisko badawcze wzbogacone jest o moduły zbierania danych i analiz statystycznych oraz monitorowania efektywności realizowanych procesów, które wykorzystano do optymalizacji scenariuszy testowania
zorientowanych na analizę niezawodności (wrażliwość systemów
na błędy sprzętu i oprogramowania) i wydajności. Przedstawiono
również oraz przeanalizowano nowe rozwiązania programowe detekcji i tolerowania błędów.
Ocena zaproponowanych metod i rozwiązań możliwa jest dzięki
opracowaniu i przebadaniu aplikacji programowych o różnych profilach użytkowych (obliczeniowe, sterowanie obiektów fizycznych),
operacyjnych i wydajnościowych. Dla aplikacji tych wygenerowa-
33
no zestawy danych wejściowych spełniające wymagania pokrycia
funkcjonalnego, kodu itp. Do tego celu wykorzystano m.in. technikę
mutacji programów. Zaproponowano nowe miary oceny zachowań
aplikacji oraz ich wymagań w zakresie zasobów sprzętowych (tzw.
profile operacyjne). Opracowano metodykę zbierania danych niezawodnościowych, wydajnościowych i operacyjnych z rzeczywistych
systemów komputerowych oraz algorytmy eksploracji tych danych.
Uwzględniono korelacje różnych zbiorów danych.
Nowe narzędzia programowe do badania różnych aspektów wiarygodności, analizy efektów propagacji błędów w systemach komputerowych (stacje robocze i systemy wbudowane), metody poprawy
testowalności oraz tolerowania błędów. Opracowane koncepcje będą
zweryfikowane na licznych aplikacjach przykładowych. Zrealizowane prace udokumentowano w publikacjach i raportach naukowych.
WARSTWY TYTANIANU BARU
na POTRZEBY MIKROELEKTRONIKI
– TECHNOLOGIA, CHARAKTERYZACJA
i PRÓBY APLIKACJI
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. JAN SZMIDT
[email protected]
+48 22 234 75 99
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.10.09
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.12.31
MODELOWANIE i ANALIZA SYGNALIZACJI
dla SIECI QOS INTERNET
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. HALINA TARASIUK
[email protected]
+48 22 234 76 42
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.04.14
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.04.13
CEL PROJEKTU
Zagadnienia związane z modelowaniem i analizą systemu sygnalizacji w sieci QoS Internet zapewniającej ścisłe gwarancje (ang.
absolute QoS), dotyczące jakości przekazu pakietów. W rozważanej sieci, zakłada się iż użytkownik/aplikacja wysyła do sieci
tzw. żądanie zestawienia połączenia, podobnie jak ma to miejsce
w sieci PSTN, w celu rezerwacji niezbędnych zasobów w sieci „od
końca do końca”, tj. od terminala wywołującego do terminala wywoływanego.
Zatem, dla realizacji powyższego scenariusza, niezbędne jest wprowadzenie nowej funkcjonalności w sieci Internet, która to funkcjonalność dotyczy dwóch zasadniczych obszarów:
możliwości wysyłania przez użytkownika/aplikację wiadomości
sygnalizacyjnych dotyczących chęci zestawienia połączenia i specyfikacji wymagań QoS oraz zdolności do obsługi tych wiadomości w sieci;
możliwości zapewnienia jakości przekazu pakietów w sieci.
Opracowania:
modele opisujące napływ zgłoszeń dla sieci QoS Internet;
efektywne warianty dla obiegu sygnalizacji w sieci;
mechanizmy zapobiegania przeciążeniu w systemie sygnalizacji;
wyniki numeryczne badań efektywności systemu sygnalizacji;
modele dla badania skalowalności systemu sygnalizacji.
CEL PROJEKTU
Opracowanie metody wytwarzania cienkich warstw tytanianu baru,
określenie parametrów elektrofizycznych otrzymanych powłok poprzez jego szeroką charakteryzację oraz podjęcie prób zastosowania osadzonych powłok w przyrządach mikroelektronicznych.
Rozpowszechnienie wyników poprzez publikację artykułów na konferencjach krajowych i zagranicznych, publikacje w czasopismach
międzynarodowych, napisanie książki dydaktycznej, wzbogacenia
wykładów dla studentów i inżynierów.
Opracowanie technologii otrzymywania tytanianu baru oraz jego
selektywnego usuwania pozwoli na wytworzenie struktur kondensatorów metal-izolator metal (MIM), metal-izolator-półprzewodnik
(MIS), tranzystorów polowych (FET) oraz tranzystorów jonoczułych
(IS FET). W przypadku wymienionych przyrządów cienka warstwa
Ba TiO3 użyta zostanie jako dielektryk bramkowy.
34
EFEKTYWNE ALGORYTMY
OPTYMALIZUJĄCEGO STEROWANIA
PREDYKCYJNEGO z MODELAMI
NEURONOWYMI i ROZMYTYMI
PROCESÓW NIELINIOWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. PIOTR TATJEWSKI
[email protected]
+48 22 825 09 95
METODY i ARCHITEKTURY
WYMIANY INFORMACJI dla HANDLU
ELEKTRONICZNEGO NA RYNKACH
INFRASTRUKTURALNYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
doc. dr inż. TOMASZ TRACZYK
[email protected]
+48 22 234 77 50
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.06.30
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.04.28
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.12.30
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.01.27
Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej, Wydział
Elektroniki i Technik Informacyjnych PW.
KOORDYNATOR:
CEL PROJEKTU
Efektywne numerycznie algorytmy optymalizującego sterowania
predykcyjnego, wykorzystujące modele neuronowe i rozmyte procesów nieliniowych. Technika regulacji predykcyjnej (ang. Model
Predictive Control – MPC) jest szeroko stosowana w aplikacjach
praktycznych, ponieważ pozwala w sposób naturalny uwzględniać
ograniczenia sygnałów sterujących i wyjściowych.
Ponadto, dzięki bezpośredniemu wykorzystaniu dynamicznego
modelu procesu, algorytmy MPC można w sposób naturalny stosować do obiektów wielowymiarowych, do procesów o trudnej dynamice. Obecnie obserwowana jest tendencja integracji regulacji MPC
z bieżącą optymalizacją punktu pracy. Potrzebne jest wówczas
zastosowanie nieliniowych modeli do celów zarówno regulacji jak
i optymalizacji.
Ze względu na szereg oferowanych zalet, proponuje się wykorzystanie w projektowanych algorytmach sieci neuronowych i modeli
rozmytych. W kontekście proponowanych algorytmów trzy zagadnienia mają bardzo duże znaczenie praktyczne: efektywność numeryczna, odporna stabilność, odporność w sytuacji awarii.
Udokumentowane raportami i publikacjami wyniki w postaci nowych
struktur i algorytmów wielozadaniowego sterowania predykcyjnego i zasad ich projektowania, w szczególności sterowania optymalizacyjno-regulacyjnego i rekonfigurowalnego. Wyniki poparto
i udokumentowano analizą symulacyjną i, tam gdzie to możliwe,
teoretyczną.
Prezentacja wyników prac badawczych na konferencjach krajowych
i zagranicznych oraz w czasopismach.
Instytut Informatyki Politechniki Warszawskiej; Instytut
Badań Systemowych PAN.
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Opracowanie metod komunikacji elektronicznej między podmiotami
biorącymi udział w handlu na rynkach infrastrukturalnych. Zakres
badań obejmuje zarówno architekturę i protokoły wymiany informacji oraz samą strukturę tej informacji, jak i metody wyszukiwania
i negocjowania ofert w Sieci.
Prawdopodobna stymulacja rozwoju rynków infrastrukturalnych,
w szczególności rozwój wielotowarowych aukcji internetowych,
także aukcji rozproszonych (bez centralnego podmiotu zarządzającego aukcją) oraz aukcji w czasie rzeczywistym. Opracowane
metody mogą znaleźć zastosowanie w wielu segmentach rynków
infrastrukturalnych, np. w energetyce, telekomunikacji i innych infrastrukturalnych sektorach gospodarki.
Zastosowanie mających dobre podstawy teoretyczne, sformalizowanych, zweryfikowanych i dobrze opisanych mechanizmów platformy M3 może spowodować zmiany jakościowe, które zwiększą
efektywność, przejrzystość i spójność mechanizmów rynkowych.
Może też ułatwić dostęp do rynków nowych podmiotów, które nie
miały możliwości uczestnictwa w rynkach z powodu istniejących
barier informacyjnych lub organizacyjnych oraz stworzyć bodźce do
rozwoju nowych rynków i usług, co w rezultacie przyczyni się do
przyspieszenia wzrostu i poprawy efektywności działania danego
sektora gospodarki.
35
CZYSTO OPTYCZNA METODA GENERACJI
ZAAWANSOWANYCH FORMATÓW
MODULACJI TYPU QAM dla POTRZEB
TELEKOMUNIKACJI ŚWIATŁOWODOWEJ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. JAROSŁAW TURKIEWICZ
[email protected]
+48 22 234 78 79
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.10.05
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.04.04
ty systemu poruszają się po trajektoriach z pewnego skończonego
zbioru. O ile łatwo jest sformułować warunki, które taka trajektoria
powinna spełniać, o tyle trudno jest określić ją w taki sposób aby
była ona optymalna w sensie oczywistych kryteriów takich jak czas
pokonania trajektorii, wydatek energetyczny czy maksymalne przyspieszenia. Zadanie optymalizacji trajektorii staje się szczególnie
trudne do rozwiązania kiedy warunkują je takie typowe czynniki jak
niedokładności modelu robota, czy nieznana charakterystyka obiektów z którymi ma on do czynienia w czasie pracy.
Metodologia stanowiąca remedium na powyższe problemy obejmuje poprawianie ruchów wykonywanych przez robota w miarę ich
powtarzania: od ruchów arbitralnie zadanych przez projektanta, do
osiągających te same cele, jednak wykonywanych w sposób efektywny. Można to porównać do procesu uczenia się przez człowieka
ruchów składających się na aktywność fizyczną taką jak gra w tenisa stołowego: na początku ruchy są niezgrabne i nieefektywne,
jednak w miarę powtarzania stają się zręczne i efektywne.
CEL PROJEKTU
Opracowanie techniki generacji sygnału QAM o dużej przepływności
za pomocą czysto optycznego przetwarzania sygnałów.
Metodologia optymalizacji trajektorii ruchu w systemach robotycznych oparta na algorytmach uczenia się przez wzmacnianie.
Koncepcja sterowania tempem procesu uczenia się.
Koncepcja sterowania wariancją szumu nakładanego na sterowanie
a służącego do zdobycia odpowiednio różnorodnego doświadczenia
przez system uczący się.
Opracowanie innowacyjnego układu do czysto optycznej generacji sygnałów QAM. Przeprowadzone symulacje pokazały poprawną pracę proponowanego układu i generację sygnału 160 Gbit/s z czterech sygnałów
40 Gbit/s OOK. Proponowane rozwiązanie charakteryzuje się kluczowymi zaletami w porównaniu z rozwiązaniem konkurencyjnym, opartym
o włókna światłowodowe. Rezultaty projektu opublikowano i zgłoszono
do publikacji na konferencjach i w czasopismach naukowych.
Na fizyczny efekt realizacji projektu złożą się następujące elementy:
moduł oprogramowania sterującego systemem robotycznym dokonujący adaptacyjnej optymalizacji trajektorii;
zoptymalizowane metodami uczenia się trajektorie systemu
składającego się z dwóch zmodyfikowanych robotów IRp-6, układającego kostkę Rubika.
OPTYMALIZACJA TRAJEKTORII RUCHU
w SYSTEMACH ROBOTYCZNYCH
przy UŻYCIU MECHANIZMÓW OPARTYCH
na UCZENIU SIĘ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. PAWEŁ WAWRZYŃSKI
[email protected]
+48 22 234 71 20
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.10.13
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.10.12
CEL PROJEKTU
Opracowanie metodologii wyznaczania optymalnych trajektorii ruchu w systemie robotycznym, opartej na mechanizmach uczenia
się. Praca systemu robotycznego polega zwykle na tym, że elemen-
36
STATYSTYCZNA METODA
SZEROKOPASMOWEJ KALIBRACJI
WEKTOROWYCH ANALIZATORÓW
OBWODÓW OPARTA na PARAMETRYCZNYM
MODELOWANIU WZORCÓW
PROJEKTOWANIE MIKROFALOWYCH
URZĄDZEŃ DUŻEJ MOCY z ELEMENTAMI
SiC i GaN
KIEROWNIK:
E-MAIL:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. WOJCIECH WIATR
[email protected]
+48 22 234 78 77
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.04.30
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.07.31
TEL.:
dr inż. WOJCIECH WOJTASIAK
[email protected]
+48 22 234 58 86
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.06.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.12.31
Instytutu Radioelektroniki Politechniki Warszawskiej;
Katedra Systemów Elektronicznych Politechniki Koszalińskiej.
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
CEL PROJEKTU
Udoskonalenie kalibracji wektorowych analizatorów obwodów,
zwłaszcza w zakresie małych i bardzo wielkich częstotliwości.
Główne zadanie polega na opracowaniu nowej szerokopasmowej
metody kalibracji takich analizatorów, w której w szerszym stopniu niż dotychczas będą stosowane wzorce impedancyjne o dużym
współczynniku odbicia. Dzięki nowemu modelowi pomiarów, ta metoda umożliwi jednoczesną identyfikację systematycznych błędów
pomiarowych analizatora oraz charakterystyk samych wzorców.
Nowy model systemu pomiarowego jest złożony i uwzględnia zarówno związki zachodzące pomiędzy wynikami pomiaru wzorców
na każdej częstotliwości, jak też podobne związki pomiędzy różnymi częstotliwościami. Łączy w sobie typowy opis systematycznych
błędów analizatora oraz parametryczny model zależności współczynnika odbicia wzorców od częstotliwości. Ten ostatni opisuje
wzorce o identycznej konstrukcji, w której jedynym czynnikiem różnicującym jest długość jednorodnej linii transmisyjnej, zakończonej
takim samym obciążeniem (zwykle zwarciem lub rozwarciem) o bliżej
nieznanej impedancji. Takie kompleksowe modelowanie pomiarów
kalibracyjnych odróżnia nowe podejście od tradycyjnego, w którym
te pomiary są traktowane niezależnie od częstotliwości.
Nowa metoda nie wymaga znajomości parametrów elektrycznych
wzorców, gdyż te będą identyfikowane na podstawie pomiarów kalibracyjnych wykonywanych w systemie, a więc in situ. To prowadzi do
elektrycznego charakteryzowania wzorców, stanowiącego alternatywę
dla tradycyjnego podejścia, opartego na kosztownych pomiarach mechanicznych. Nowa metoda otwiera zatem drogę do kalibrowania analizatorów za pomocą znacznie tańszych wzorców o częściowo znanych
charakterystykach. W zakresie fal milimetrowych jest alternatywą dla
obecnie najdokładniejszej wieloliniowej metody kalibracji TRL.
Opracowanie gotowych do wdrożeń mikrofalowych urządzeń dużej
mocy, przede wszystkim wzmacniaczy mocy wraz z układami zasilania, z wykorzystaniem najnowszych osiągnięć technologii półprzewodników – elementów z węglika krzemu (SiC) i azotku galu
(GaN) dla potrzeb radiokomunikacji, radiolokacji i grzania mikrofalowego. Proces projektowania w/w urządzeń i układów wspomagany
jest wielowymiarowym modelowaniem elektryczno-termicznym
przyrządów półprzewodnikowych zarówno mikrofalowych, jak również i m.cz. oraz odpowiednimi technikami pomiarowymi i metodami
numerycznymi.
Skonstruowanie układów i urządzeń:
wysokotemperaturowe zasilacze AC/DC i DC/DC, sprawność – 85%;
mikrofalowe wzmacniacze dużej mocy nadajników radiokomunikacyjnych i radiolokacyjnych, odpowiednio na pasma L i S o mocy
wyjściowej 10÷100W;
układy do pomiarów odpowiedzi temperaturowej elementów
SiC i GaN.
Metoda wdrożona w postaci oprogramowania przeznaczonego do automatycznej kalibracji analizatorów za pomocą wzorców opartych na
typowych prowadnicach falowych, tj. linii współosiowej, mikropaskowej i koplanarnej oraz falowodu. Wyniki będą publikowane w czasopismach naukowych oraz na konferencjach międzynarodowych. Istnieje
możliwość patentowania i komercjalizacji opracowanych rozwiązań.
37
T2K BADANIE OSCYLACJI NEUTRIN
– EKSPERYMENT DRUGIEJ GENERACJI
– BUDOWA DETEKTORA i UDZIAŁ
w POMIARACH PRZEPROWADZANYCH
w EKSPERYMENCIE T2K
EKSPERYMENT COMPASS – BADANIE
SPINOWEJ STRUKTURY NUKLEONU
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. KRZYSZTOF ZAREMBA
[email protected]
+48 22 234 79 55
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.10.30
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.10.30
KOORDYNATOR:
prof. nzw. dr hab. inż. KRZYSZTOF ZAREMBA
[email protected]
+48 22 234 79 55
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.10.30
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.10.30
prof. dr hab. Jan Paweł Nassalski, Instytut Problemów
Jądrowych, Świerk
KOORDYNATOR:
PARTNERZY:
Instytut Problemów Jądrowych, Uniwersytet Warszawski
prof. dr hab. Danuta Kiełczewska, Uniwersytet
Warszawski
Uniwersytet Warszawski; Instytut Problemów Jądrowych
w Świerku; Uniwersytet Wrocławski; Uniwersytet Śląski; Instytut Fizyki
Jądrowej im. H. Niewodniczńskiego PAN
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Projekt jest fragmentem współpracy polskich zespołów z międzynarodowym eksperymentem T2K, budowanym w Japonii. T2K jest
składnikiem eksperymentu drugiej generacji, który bada na podstawie zjawiska oscylacji neutrin, naturę tych cząstek i mechanizm ich
oddziaływań z materią. Sztuczna wiązka neutrin będzie generowana w akceleratorze protonowym w Tokai i wystrzeliwana w stronę
50-kilotonowego wodnego detektora promieniowania Czerenkowa,
zlokalizowanego w Super-Kamiokande – leżące na głębokości ok.
1000 m podziemne laboratorium, 295 km od Tokai. Zespół z Instytutu Radioelektroniki bierze udział w konstrukcji detektora SMRD (Side
Muon Range Detector), który jest częścią tzw. bliskiego detektora
(ND280), zlokalizowanego w Tokai, 280 m od tarczy, w której generowane są neutrina. Detektor ten jest przeznaczony do pomiarów
widma energetycznego neutrin, ich składu i przekrojów czynnych
przed zajściem zjawiska oscylacji.
CEL PROJEKTU
Projekt jest częścią długofalowej współpracy zespołu z Instytutu
Radioelektroniki z międzynarodową kolaboracją realizującą eksperyment fizyki cząstek COMPASS (Na58) w laboratorium CERN pod Genewą. W ramach nowego programu zespół z IR jest odpowiedzialny
(wspólnie z zespołami partnerskimi tworzącymi polską grupę) za
tworzenie nowych metod przetwarzania i analizy danych eksperymentalnych z zastosowaniem metod typu „soft computing” (sztuczne sieci neuronowe, algorytmy ewolucyjne, itp.). Zespół bierze także
udział w przygotowaniach do sprzętowej rozbudowy spektrometru
eksperymentu, niezbędnej do przeprowadzenia nowego programu
badań, przewidzianego na lata 2008-2012.
Wytworzenie i udostępnienie kolaboracji COMPASS, narzędzi programowych służących do przetwarzania danych eksperymentalnych, w szczególności – do klasyfikacji torów cząstek i estymacji
ich parametrów. Opracowana zostanie także metoda i aparatura
do precyzyjnego pomiaru czasów przelotu cząstek w Detektorze
Protonów Odrzutu, będącego podstawowym elementem zestawu
pomiarowego przewidzianego do realizacji programu fizycznego
eksperymentu w latach 2008-2012.
Procedury i narzędzia do automatycznego testowania detektorów
światła (fotopowielaczy krzemowych) typu MPPC (Multi-Pixel Proton Counter) oraz przeprowadzenie testów dużej partii tych detektorów.
Opracowanie i wykonanie zostaną modułów elektronicznych, służących do pomiaru impulsów świetlnych w licznikach scyntylacyjnych,
stanowiących podstawę detektora SMRD. Zespół weźmie także
udział w montażu, uruchamianiu i testach detektora w Tokai oraz
w pracach nad tworzeniem oprogramowania do przetwarzania
i analizy danych eksperymentalnych.
38
PROBLEMY AKTYWNEGO CZUCIA
INTERPRETACJI INFORMACJI
SENSORYCZNEJ i MANIPULACJI
w ROBOTACH USŁUGOWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. CEZARY ZIELIŃSKI
[email protected]
+48 22 234 51 02
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.10.31
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.10.30
CEL PROJEKTU
Zmiany demograficzne zachodzące w wysoko uprzemysłowionych
krajach Europy i Dalekiego Wschodu wskazują, że w niezbyt odległej
przyszłości zmniejszy się populacja ludzi w wieku produkcyjnym
chętnych do wykonywania monotonnych prac domowych i biurowych, natomiast zwiększy się liczba ludzi w wieku poprodukcyjnym,
a więc starych i zniedołężniałych. Oznacza to, że coraz mniejsza
liczba ludzi aktywnych zawodowo będzie musiała utrzymywać coraz większą grupę emerytów. Dotyczy to zarówno ich utrzymania
materialnego, jak również wspierania ich w codziennych obowiązkach. Sytuację dodatkowo pogarsza zwiększający się wskaźnik skolaryzacji, przez co zmniejsza się liczba chętnych do wykonywania
prac uciążliwych. Jednym z rozwiązań tego problemu jest stworzenie robotów usługowych, które będą w stanie stać się inteligentnymi pomocami domowymi, biurowymi, szpitalnymi czy asystentami
w firmach usługowych.
Badania nad robotami usługowymi prowadzone są na rzeczywistym
systemie składającym się z dwóch ramion umożliwiających manipulację. Do wstępnych badań wybrano kostkę Rubika, ze względu
na wysoki stopień jej metamorficzności oraz ruchomość jej elementów. System ten posiada serwomechanizmy wizyjne umożliwiające
uchwycenie wolno poruszających się obiektów, zdolność dwuręcznej manipulacji obiektami, czucie siły zapobiegające zakleszczaniu
się ścianek kostki przy ich obrocie, możliwość identyfikacji stanu
początkowego kostki oraz wyznaczenia planu ruchów ścianek prowadzących do rozwiązania tej skomplikowanej układanki, a ponadto
możliwość rozpoznawania jednosłowowych komend głosowych.
W ramach prac stopniowo rozszerzane są możliwości systemu. Prowadzone są badania nad aktywnym czuciem, a więc wykonywaniem
ruchu w celu zdobycia potrzebnej do wykonania zadania informacji.
Opracowanie algorytmów:
szybkiego wyodrębniania cech elementarnych z obrazów, na
podstawie których metodami lingwistycznymi (rozmytymi) będą
rozpoznawane i lokalizowane obiekty;
sterowania koncentracją uwagi oraz stereowizją w systemie
z niezależnym ruchem oczu (oczy kameleona);
integracji serwomechanizmów z kamerą ruchomą i nieruchomą,
z wykorzystaniem rozmytego przełączania między nimi;
zastosowania czujników siły do rozpoznawania cech obiektów;
fuzji informacji z sensorów o różnej wiarygodności;
integracji poziomu sensomotorycznego (reaktywnego) z kognitywistycznym (deliberatywnym); sterowania ruchem palców chwytaka wielopalczastego w celu realizacji różnorodnych chwytów.
Zaprojektowanie i wykonanie chwytaka wielopalczastego wyposażonego w kamery oraz czujniki sił i dotyku oraz jego sterownika
elektronicznego. Prace również obejmą manipulację dwuręczną oraz
zagadnienie pokrewne, jakim jest manipulowanie obiektem uchwyconym przez palce chwytaka wielopalczastego.
Dodatkowo zdefiniowano listę działań elementarnych (sensomotorycznych), wykorzystujących informację uzyskaną z czujników sił
i momentów sił oraz kamer. Działania elementarne, traktowane jako
reakcje lub zachowania, wykorzystano do budowy planów działań
realizujących cele złożone. Podstawą do definicji tych działań elementarnych są funkcje przejścia, które leżą u podstaw generatorów
ruchu wykorzystywanych przez MRROC++.
Prowadzone są również prace nad komunikacja multimodalną człowieka z robotem. Zakładamy tu trzy możliwe scenariusze interakcji
człowieka z maszyną za pośrednictwem wizji: 1) rozpoznanie sylwetki człowieka i skoncentrowanie na nim uwagi robota, 2) interakcja prowadzona za pomocą ruchu głowy, ust i oczu; 3) interakcja
prowadzona za pomocą dłoni.
W zakresie rozpoznawania mowy rozszerzono opis symboliczny
sygnału mowy. Stworzono model zdań, wypełniany zależnie od
zastosowania pewnym przyjętym językiem komunikacji człowieka
z robotem. Wyróżnia się w tym modelu: składnię i semantykę reprezentacji oraz sposoby aktywacji, czyli rozpoznawania początkowego opisu fonetycznego. Rozpoznawanie zdań polega na optymalnym, z punktu widzenia modelu zdań, wyróżnieniu poprawnej
składniowo i znaczeniowo sekwencji słów lub sylab.
39
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
Przekazanie wyników projektu producentom układów scalonych
,w celu wykorzystania przy planowaniu badań nad niezbędnymi do
wprowadzenia do produkcji zmianami w konstrukcji i technologii
przyszłych generacji układów scalonych.
prof. dr hab. inż. ROMUALD B. BECK
[email protected]
+48 22 234 75 34
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.01.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.12.31
KOORDYNATOR:
INPG Enterprise SA France.
Institut National Polytechnique de Grenoble, France; The
University of Warwick, United Kingdom; Rheinisch-Westfaelische
Technische Hochschule Aachen, Germany; Kungliga Tekniska Hogskolan,
Sweden; Consiglio Nazionale Interunuiversitario per la Nanoelettronica,
Italy; Universite Catholique de Louvain, Belgium; Interuniversitair
Micro-Electronica Centrum VZW, Belgium; Commisariat a LÈnergie
Atomiue, France; Stmicroelectronics Crolles 2 SAS, France; Institut
Superieur DÈlectronique et du Numerique, France; Universite ParisSud, France; Gesellschaft Fuer Angewandte Mikro- und Optoelektronik
mit Beschrankter Haftung – AMO GmbH, Germany; Forschungszentrum
Juelich GmbH, Germany; Qimonda Dresden GmbH & Co. OHG, Germany;
Technische Universitaet Braunschweig, Germany; Universitaet
Stuttgart, Germany; National Centre for Scientific Research Demokritos,
Greece, University College Cork – National University of Ireland,
Cork, Ireland; Universidad Rovira i Virgili, Spain; Chalmers Tekniska
Hoegskola Aktiebolag, Sweden; Ecole Polytechnique Federale de
Lausanne, Switzerland; Eidgenoessische Technische Hochschule Zuerich,
Switzerland; Synopsys Switzerland LLC, Switzerland; The University of
Glasgow, United Kingdom, University of Liverpool, United Kingdom; The
University of Newcastle Upon Tyne, United Kingdom
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Realizacja badań wyprzedzających potrzeby przemysłu dla n+4 generacji układów scalonych CMOS i nowych koncepcji konstrukcyjnych
i technologicznych. Powołane konsorcjum posiada komplementarne
kompetencje w zakresie modelowania, technologii oraz diagnostyki
i charakteryzacji przyrządów półprzewodnikowych i układów scalonych. W ramach badań testowane są m.in.: nowe materiały na struktury bramkowe, kanały tranzystorów MOS o strukturze naturalnej
(np. Si, Ge, węgiel – grafit) i naprężanej (np. SiGe), bariery Schottky’ego jako złącza wstrzykujące nośniki. Opracowywano także nowe
modele matematyczno-fizyczne funkcjonowania takich przyrządów
lub ich funkcjonalnych fragmentów oraz takie, które pozwalać będą
na poprawne wyznaczanie parametrów elektro-fizycznych struktur
testowych z charakterystyk pomiarowych. Dodatkowo opracowano
nowe i zaadaptowano stare – metody pomiarowe, w szczególności
te oparte na charakterystykach elektrycznych.
POBICOS: PLATFORMA WSPIERAJĄCA
ZACHOWANIA OPORTUNISTYCZNE
w NIEDOOKREŚLONYCH,
HETEROGENICZNYCH SPOŁECZNOŚCIACH
OBIEKTÓW
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. JAROSŁAW DOMASZEWICZ
[email protected]
+48 22 234 52 38
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.05.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.04.30
KOORDYNATOR:
NANOSIL SILICON-BASED
NANOSTRUCTURES & NANODEVICE
for LONG TERM NANOELECTRONICS
APPLICATIONS
Markus Taumberger
VTT Technical Research Centre of Finland, Finlandia; CERETETH
Center for Research and Technology Thessaly, Grecja; Accenture
Technology Labs, Francja; SAE Automation, Słowacja; CRES Centre for
Renewable Energy Sources, Grecja
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Budowa rozproszonej warstwy pośredniej (middleware) dla aplikacji
zapewniających współpracę obiektów codziennego użytku w środowisku domowym. Zakłada się, że zwykłe domowe obiekty (np.
lodówka, grzejnik, telewizor, lampa itp.) są wyposażone we wbudowane węzły wyposażone w mikrokontroler, sensory, elementy
wykonawcze i łączność bezprzewodową (np. IEEE 802.15.4). Gdy
kilka takich obiektów znajdzie się w jednym gospodarstwie domowym, powstała w ten sposób „społeczność obiektów” staje się
otwartą, rozproszoną platformą dla aplikacji inteligencji otoczenia
(ambient intelligence, pervasive computing). Dzieje się to za sprawą
odpowiedniej warstwy pośredniej, w którą uprzednio wyposażono
wbudowane węzły. Platforma ta jest widziana przez programistę
aplikacji poprzez POBICOS API, które eksponuje dostępne w systemie zasoby (przede wszystkim sensory i elementy wykonawcze).
W projekcie przyjmuje się kluczowe założenie, że docelowy zestaw
obiektów (a tym samym dostępny zestaw sensorów i elementów
wykonawczych) nie jest znany programiście. Celem warstwy pośredniej jest ułatwienie programiście radzenia sobie z tym problemem.
40
Architektura i protokoły warstwy pośredniej.
Model programistyczny i API warstwy pośredniej.
Implementacja warstwy pośredniej na węzłach o ograniczonych
zasobach.
Narzędzia programistyczne i uruchomieniowe.
Ontologiczna metoda opisu i operowania zasobami w środowisku
domowym.
Aplikacje testowe.
INNOWACYJNE TECHNOLOGIE
WIELOFUNKCYJNYCH MATERIAŁÓW
i STRUKTUR dla NANOELEKTRONIKI,
FOTONIKI, SPINTRONIKI i TECHNIK
SENSOROWYCH (InTechFun)
KIEROWNIK: prof. dr hab. JAN SZMIDT – IMiO PW,
prof. dr hab.WOJCIECH GWAREK – IRE PW
E-MAIL:
TEL.:
[email protected]; [email protected]
+48 22 234 77 76
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.09.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2013.12.31
KOORDYNATOR:
magnetycznymi, GaN i materiały pokrewne, w tym domieszkowane
jonami magnetycznymi oraz SiC. Funkcjonalne struktury cienkowarstwowe pełniące rolę kontaktów omowych, kontaktów prostujących,
metalizacji, dielektryków bramkowych oraz warstw pasywacyjnych
– wytwarzane w oparciu o cztery grupy materiałowe: stabilne termicznie tlenki, azotki, węgliki i borki.
W centrum projektu znajdują się indywidualne procesy technologiczne wytwarzania i kształtowania cienkowarstwowych struktur
półprzewodnikowych, metalicznych i dielektrycznych, opracowywane w postaci uniwersalnych modułów technologicznych, a następnie integrowane w pełny cykl technologiczny wytwarzania struktur
przyrządowych, tak by w końcowym etapie projektu zademonstrować ich funkcjonalność w modelowych przyrządach elektronicznych
i optoelektronicznych oraz wybranych sensorach.
Projekt ten integrując kadrę naukową i zasoby materialne wiodących w tej dziedzinie zespołów badawczych z różnych sektorów
nauki stawia sobie za zadanie stworzenie otwartej platformy technologicznej umożliwiającej realizację innowacyjnych prac B+R
w obszarze nanoelektroniki, fotoniki i spintroniki z wykorzystaniem
półprzewodników szerokoprzerwowych oraz stworzenia mechanizmów umożliwiających transfer opracowanych technologii do
przedsiębiorstw przemysłowych, w szczególności z sektora Małych
i Średnich Przedsiębiorstw (MSP).
Wykonanie i weryfikacja parametrów funkcjonalnych tranzystora
MOSFET SiC oraz parametrów funkcjonalnych tranzystora HEMT
AlGaN/GaN na podłożu Si.
Wykonanie wieloparametrycznego klasyfikatora parametrów użytkowych biopaliw ciekłych.
Instytut Technologii Elektronowej
Instytut Fizyki PAN; Politechnika Śląska; Politechnika Łódzka;
Wojskowa Akademia Techniczna
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Budowa społeczeństwa opartego na wiedzy, stymulacja wzrostu
gospodarczego oraz zapewnienie zrównoważonego rozwoju społecznego. Cele te realizowane są poprzez prowadzenie prac B+R
w strategicznej dziedzinie zaawansowanych technologii elektronicznych, optoelektronicznych, fotonicznych i technik sensorowych,
ukierunkowując działania na obszary mające duży wpływ na szybki
i ciągły rozwój cywilizacyjno-gospodarczy kraju oraz rozwój polskiej
gospodarki w oparciu o nowe innowacyjne przedsiębiorstwa.
Zasadniczym kierunkiem badawczym jest opracowanie innowacyjnych rozwiązań technologicznych i konstrukcyjnych umożliwiających realizację nowych przyrządów półprzewodnikowych
wytwarzanych w oparciu o półprzewodniki szerokoprzerwowe, ze
szczególnym uwzględnieniem struktur, w których elementy czynne
wykorzystywać będą najbardziej perspektywiczne układy materiałowe ZnO i półprzewodniki pokrewne, w tym domieszkowane jonami
41
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. SŁAWOMIR KUKLIŃSKI
[email protected]
+48 22 234 78 86
FOTONIKA i TECHNOLOGIE TERAHERCOWE
– ROZWÓJ WYDZIAŁOWEGO
CENTRUM BADAWCZEGO FOTEH.
ZADANIE 12 – LABORATORIUM
TECHNIKI TERAHERCOWEJ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. KRZYSZTOF KULPA
[email protected]
+48 22 234 74 78
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.01.01
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.10.30
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.12.31
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.12.29
KOORDYNATOR:
Ericsson AB Sweden
CEL PROJEKTU
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten
Forschung E.V, Germany; Universite du Luxembourg, Luxembourg; APERA
Sp. z o.o., Poland; Waterford Institute of Technology, Ireland; Institute
of Communication and Computer Systems, Greece; Telefonica Moviles
Espana S.A., Spain; Beijing University of Posts and Telecomunications,
China; Greek Research and Technology Network S.A., Greece; Velti
Anonymi Etaireia Proionton Logismikou & Synafon Prionton & Piresion,
Greece; Technische Universitaet Berlin, Germany; Fujitsu Laboratories Of
Europe Limited, United Kingdom; ALCATel – Lucent France, France
PARTNERZY:
Utworzenie Wydziałowego Centrum Badawczego w zakresie
Fotoniki i Technologii Terahercowych, łączącego laboratoria nowo
utworzone oraz już istniejące i odpowiednio modernizowane. Powstanie zespół wzajemnie powiązanych laboratoriów badawczych,
współpracujących w następujących obszarach nowych technologii:
Fotonika Instrumentalna, Fotonika Transmisyjna oraz Technologie
Terahercowe. Wartością dodaną tworzonych laboratoriów będzie
ich zintegrowanie tematyczne oraz infrastrukturalne – zakłada się
połączenie systemów informatycznych poszczególnych laboratoriów w jedną strukturę, która zapewni scentralizowany system
przechowywania i zarządzania danymi oraz sprawną i szybką wymianę informacji, dodatkowo ułatwiając transfer wiedzy.
EXPOSING the FEATURES in IP VERSION
SIX PROTOCOLS THAT CAN BE EXPLOITED/
EXTENDED for the PURPOSES
of DESIGNING/BUILDING AUTONOMIC
NETWORKS & SERVICES
Utworzenie i wyposażenie następujących laboratoriów: Fotoniki
Instrumentalnej i Scalonej; Spektroskopii Laserowej i Materiałów
Fotonicznych; Fotoniki Obrazowej; Badań Materiałowych w Zakresie
GHz i THz; Projektowania i Prototypowania Układów Przetwarzania
Informacji w Strukturach Programowalnych; Robotyki; Biometrii i Uczenia Maszynowego; Testbed Telekomunikacyjnej Sieci Fotonicznej;
Analizy Danych Obrazowych i Wizualizacji Danych; Wsparcia Informatycznego Badań w Obszarze Fotoniki; Fotonicznych Systemów
Kontrolno-Pomiarowych; Techniki Terahercowej; Antenowa Terahercowa Komora Bezechowa.
42
RECONFIGURABLE SYSTEMS
for MOBILE LOCAL COMMUNICATION
& POSITIONING
KIEROWNIK:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. WIESŁAW KUŹMICZ
[email protected]
+48 22 234 71 46
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. JÓZEF MODELSKI
[email protected]
+48 22 234 77 23
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.02.01
2009.01.31
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.12.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.11.30
KOORDYNATOR:
KOORDYNATOR:
Interuniversitair Micro-Electronica Centrum VZW, Belgium.
Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Switzerland;
Technische Universiteit Delft, Netherlands; The Science and Technology
Facilities Council, United Kingdom; Slovenska Technicka Univerzita v
Bratislave, Slovak Republic; Katholieke Universiteit Leuven, Belgium;
Commisariat a LÈnergie Atomiue, France
PARTNERZY:
Eidgenoessische Technische Hochschule Zuerich,
Switzerland.
Signalgenerix Ltd., Cyprus; Friedrich-Alexander Universitaet
Erlangen – Nuernberg, Germany; Siemens Aktiengesellschaft, Germany;
Technische Universitaet Berlin, Germany; Exodus A.E., Greece; Research
and Education Society in Information Technologies, Greece; Rio Systems
Ltd, Israel
PARTNERZY:
IDESA – IMPLEMENTATION of WIDESPREAD
IC DESIGN SKILLS in ADVANCED DEEP
SUBMICRON TECHNOLOGIES at
EUROPEAN UNIVERSITIES
CEL PROJEKTU
Opracowanie i dostarczenie europejskim wyższym uczelniom materiału dydaktycznego, dotyczącego procesów projektowania układów do realizacji w nanometrowych technologiach CMOS. Pozwoli
to osiągnąć wymagane kompetencje i podnieść poziom nauczania
tak, aby możliwe było uwzględnienie metodologii projektowania
w technologiach 65 nm i 45 nm.
W zaawansowanych technologiach CMOS (wymiar charakterystyczny
90 nm i poniżej) pojawia się wiele nowych problemów poważnie komplikujących projektowanie. Przemysł opracował nowe metodologie i nowe
narzędzia projektowania. Niestety, uniwersytety nie mają dostatecznych zasobów ani doświadczenia, by nadążać za tymi tendencjami.
Opracowanie czterech różnych zaawansowanych kursów projektowania z praktycznymi ćwiczeniami, które będą następnie powtarzane w wielu miejscach w Europie. Opracowane będą także 32 kilkugodzinne wykłady dotyczące najbardziej zaawansowanych technologii
(65 nm i 45 nm), które zostaną zarejestrowane i będą udostępniane
wyższym uczelniom w postaci multimedialnej. Część z nich będzie
uzupełniona materiałami ćwiczeniowymi. Słuchaczami kursów i odbiorcami zarejestrowanych wykładów będą doktoranci i nauczyciele
akademiccy, którzy następnie wprowadzą omawianą tematykę do
swoich programów nauczania.
43
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. JÓZEF MODELSKI
[email protected]
+48 22 234 77 23
SKOORDYNOWANE BADANIA
AKCELERATOROWE w EUROPIE
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. RYSZARD ROMANIUK
[email protected]
+48 22 234 79 86
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.01.01
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.04.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.12.31
DATA ZAKOŃCZENIA:
2013.03.31
KOORDYNATOR:
Centro Ricerche Fiat – Societa Consortile per Azioni, Italy.
European Road Transport Telematics Implementation
Coordination Organisation S.c.r.l., Belgium; VTT Valtion Teknillinen
Tutkimuskeskus (Technical Research Centre of Finland), Finland; Conseil
general des Cotes d’Armour, France; Societe pour le Developpement de
lo’Innovation dans les Transports, France; Lacroix Trafi c, France; Centre
National de la Recherche Scientifi que, France; Laboratoire Central des
Ponts et Chaussees, France; Compagne Financiere et Industrielle des
Autoroutes, France; Continental Teves AG & CO. OHG, Germany; PTV
Planung Transport Verkehr AG, Germany; Siemens VDO Automotive AG,
Germany; Daimler Chrysler AG, Germany; Siemens Aktiengesellschaft,
Germany; Bundesanstalt fuer Strassenwesen, Germany; Technische
Universitaet Muenchen, Germany; Ibeo Automobile Sensor GmbH,
Germany; Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt e.V., Germany;
Universitaet Stuttgart, Germany; Robert Bosch GmbH, Germany;
Technische Universitaet Chemnitz, Germany; Centre for Research and
Technology Hellas, Greece; Institute of Communication and Computer
Systems, Greece; Budapesti Muszaki es Gazdasagtudomanyi Egyetem,
Hungary; ANAS S.P.A., Italy; Centro Studi sui Sistemi di Transporto SPA,
Italy; Universita degli Studi di Genova, Italy; Magneti Marelli Sistemi
Elettronici S.P.A., Italy; Autostrada Brescia Verona Vicenza Padova
S.P.A., Italy; Piaggio & C S.P.A., Italy; Instituto Superiore mario Boella
Sulle Tecnologie Dell’Informazione e Delle Telecomunicazioni, Italy;
Create-Net (Center for Research and Telecommunication Experimentation
for networked Communities), Italy; Mizar Automazione S.P.A., Italy;
Tele Atlas N.V., Netherlands; Ministerie van Verkeer en Waterstaat,
Netherlands; Noord-Brabant Provincie, Netherlands; Netherlands
Organisation for Applied Scientifi c Research (Nederlandse Organisatie
voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek) – TNO, Netherlands;
Navteq B.V., Netherlands; Q-FREE ASA, Norway; Universidad Politecnica
de Madrid, Spain; Renault Espana S.A., Spain; Fundacion para la
Investigacion y Desarrollo en Automocion, Spain; Centro de Tecnologia
de las Comunicaciones S.A., Spain; Telefonica Investigacion y Desarrollo
S.A., Spain; Vaegverket, Sweden; Volvo Technology AB, Sweden; Kapsch
Traffi ccom AB, Sweden; Thomas Miller & CO. Ltd, United Kingdom; Mira
Ltd, United Kingdom
PARTNERZY:
KOORDYNATOR:
PARTNERZY:
CERN
m.in. CERN, DESY, INFN, IN2P3, IPJ.
CEL PROJEKTU
Budowa wielkiej, wspólnej, badawczej i przemysłowej infrastruktury akceleratorowej w Europie (http://cern.ch/eucard).
Rozbudowa dostępu ponadnarodowego do Europejskiej infrastruktury akceleratorowej.
Rozbudowa akceleratora LHC w CERN.
Strukturyzacja światowej sieci badań neutronowych.
Budowa europejskiego lasera na swobodnych elektronach, magnesy
o wielkich natężeniach pola nowe materiały.
COOPERATIVE SYSTEMS for ROAD SAFETY
„SMART VEHICLES on SMART ROADS”
44
OPRACOWANIE METOD PRZETWARZANIA
SYGNAŁÓW w RADARACH PASYWNYCH
PRACUJĄCYCH z WYKORZYSTANIEM
SYGNAŁÓW TELEWIZJI CYFROWEJ DVB-T
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
[email protected]
MODUŁY NADAWCZO-ODBIORCZE
z ADAPTACYJNYM KSZTAŁTOWANIEM
CHARAKTERYSTYK FAZOWYCH,
na TRANZYSTORACH LDMOS,
do ZASTOSOWANIA w ANTENACH
AKTYWNYCH RADARÓW
WIELOFUNKCYJNYCH NA PASMO S
[email protected]
+48 22 234 74 78
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.12.21
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.12.20
+48 22 234 74 78
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.12.21
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.12.20
KOORDYNATOR:
Przemysłowy Instytut Telekomunikacji SA
CEL PROJEKTU
Opracowanie metod cyfrowego przetwarzania sygnałów w radarach
pasywnych, które pracują w oparciu o sygnały telewizji cyfrowej
DVB-T.
CEL PROJEKTU
Opracowanie modelu modułu nadawczo-odbiorczego dużej mocy
o bardzo długim czasie trwania impulsu z adaptacyjnym kształtowaniem charakterystyk fazowych toru nadawczego, pracującego
w paśmie 3.1 do 3.5 GHz, który po wdrożeniu do produkcji będzie
mógł być zastosowany w aktywnych antenach ścianowych półprzewodnikowych radarów mobilnych średniego i dalekiego zasięgu.
Opracowanie metod oraz algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów w radarze pasywnym wykorzystującym sygnały telewizji
DVB-T. W ich skład wchodzić będzie: rekonstrukcja sygnału referencyjnego, modyfikacja sygnału referencyjnegeo, usuwanie odbić
od obiektów stałych, wyznaczanie funkcji niejednoznaczności wzajemnej sygnału referencyjnego i pomiarowego, detekcja i estymacja
parametrów obiektów oraz śledzenie obiektów we współrzędnych
bistatycznych.
Opracowanie modułu półprzewodnikowego dużej mocy, który jest
podstawowym i najistotniejszym podzespołem aktywnych anten
ścianowych, co umożliwi produkcję nowoczesnych radarów przez
polski przemysł obronny.
45
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
OPRACOWANIE DEMONSTRATORA
TECHNOLOGII RADARU ŚLEDZĄCEGO
do KIEROWANIA ARTYLERIĄ
PRZECIWLOTNICZĄ
[email protected]
+48 22 234 74 78
KIEROWNIK:
E-MAIL:
dr inż. MATEUSZ MALANOWSKI
[email protected]
DATA ROZPOCZĘCIA:
2010.02.19
TEL.:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.02.18
DATA ROZPOCZĘCIA:
2010.12.09
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.12.08
KOORDYNATOR:
PARTNERZY:
SARINA – SYSTEM NAWIGACYJNY
o ZWIĘKSZONEJ DOKŁADNOŚCI
BAZUJĄCY na TECHNICE SAR
IDS – Ingegneria dei Sistemi, Włochy
PLV – Polyvionics, Francja
+48 22 234 55 88
KOORDYNATOR:
Centrum Naukowo-Produkcyjne Elektroniki Profesjonalnej
RADWAR SA
CEL PROJEKTU
Opracowanie demonstratora technologii w formie programowego symulatora, który pozwoli na podstawie obrazów radarowych
otrzymanych w technice syntetycznej apertury SAR (ang. Synthetic
Aperture Radar) i bazie danych znaków szczególnych terenu zapewnić właściwe funkcjonowanie systemu nawigacyjnego w przypadku
niewłaściwego funkcjonowania pokładowego systemu GPS.
CEL PROJEKTU
Opracowanie radaru śledzącego, służącego do precyzyjnego kierowania lufową artylerią przeciwlotniczą.
Produkcja radaru śledzącego, co pozwoliłoby stosować go w wielu
zestawach przeciwlotniczych, rozszerzając ofertę krajowego przemysłu radiolokacyjnego.
Modyfikacja algorytmów stosowanych w „tradycyjnych” systemach
nawigacyjnych, polegająca na zaawansowanej filtracji wykorzystującej dane radarowe.
Zaprojektowanie i wykonanie algorytmów, które umożliwią wytworzenie obrazów radarowych SAR i na ich podstawie identyfikację
znaków szczególnych terenu na potrzeby kalibracji błędów modułu
inercyjnego w przypadku niewłaściwej pracy systemu GPS.
Analiza możliwości wykorzystania interferometrycznej techniki SAR
(IfSAR – ang. Interferometric SAR), która pozwala na określenie wysokości obiektów – dodatkowe źródło identyfikacji znaków szczególnych terenu.
Zaprojektowanie bazy danych, która będzie służyła do składowania
i porównywania znaków szczególnych terenu wykorzystywanych
do kalibracji błędów modułu inercyjnego z użyciem radaru SAR.
46
DAFNE – ROZPROSZONY, ADAPTACYJNY
SILNIK FUZJI WIELOSENSOROWEJ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. MATEUSZ MALANOWSKI
[email protected]
+48 22 234 55 88
TEL.:
dr inż. JACEK MISIUREWICZ
[email protected]
+48 22 234 74 78
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.06.09
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.12.09
DATA ROZPOCZĘCIA:
2010.11.29
KOORDYNATOR:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.11.28
PARTNERZY:
KOORDYNATOR:
Fraunhofer Gesellschaft FHR (Niemcy).
Fraunhofer Gesellschaft IAF (Niemcy); Pro Patria Electronics
Ltd (Węgry); Slot Consulting (Węgry); University of Cyprus (Republika
Cypryjska)
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Opracowanie nowego systemu radarowego zainstalowanego na pokładzie bezzałogowego pojazdu latającego (UAV – ang. Unmanned
Aerial Vehicle). Opracowany system radarowy będzie systemem
czasu rzeczywistego, który umożliwi tworzenie cyfrowych map
terenu o wysokiej rozróżnialności i w dowolnych warunkach pogodowych, dzięki wykorzystaniu techniki syntetycznej apertury SAR
(ang. Synthetic Aperture Radar).
Nowy system radarowy zainstalowany na pokładzie bezzałogowego pojazdu latającego, który w czasie rzeczywitym będzie wykonywał obrazy radarowe.
SARAPE – RADAR z SYNTETYCZNĄ
APERTURĄ PRACUJĄCY na PLATFORMACH
BEZZAŁOGOWYCH we WSZYSTKICH
WARUNKACH POGODOWYCH
IDS – Ingegneria dei Sistemi (Włochy).
UNIUD – Università degli Studi di Udine (Włochy),
FGAN-FOM (obecnie Fraunhofer-IOSB) Fraunhofer-Institut für Optronik,
Systemtechnik und Bildauswertung (Niemcy), TNO (Holandia), VOP-026
(Republika Czeska)
CEL PROJEKTU
Celem projektu jest opracowanie i przebadanie rozproszonego,
adaptacyjnego silnika fuzji wielosensorowej. Silnik ten to zestaw
metod i algorytmów, zaimplementowanych w postaci oprogramowania komputerowego działającego w czasie rzeczywistym, którego zadaniem jest uogólnianie danych pochodzących z różnorodnych
sensorów, i wypracowanie estymat właściwości zdarzeń i obiektów
istotnych dla prowadzenia walki w mieście. Estymaty pochodzące
z połączenia danych zebranych przez różnorodne sensory będą dokładniejsze i pewniejsze niż oddzielnie traktowane dane z pojedynczych sensorów. Zakłada się, że sensory mogą mieć bardzo różne
właściwości i być umieszczone na różnego rodzaju platformach,
w tym na platformach ruchomych (pojazdach, obiektach latających,
satelitach).
Oprogramowanie komputerowe realizujące funkcje rozproszonego,
adaptacyjnego silnika fuzji wielosensorowej.
47
PROJEKT i WYKONANIE MODUŁÓW
PROGRAMOWYCH i SPRZĘTOWYCH,
dla REALIZACJI TRYBÓW AIS, ISAR,
HISAR i ECCM w WIELOFUNKCYJNYM
RADARZE POKŁADOWYM
dla PATROLOWYCH SAMOLOTÓW
ROZPOZNANIA MORSKIEGO
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. JACEK MISIUREWICZ
[email protected]
+48 22 234 74 78
DATA ROZPOCZĘCIA:
2010.12.16
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.12.15
KOORDYNATOR:
Przemysłowy Instytut Telekomunikacji SA
CEL PROJEKTU
Opracowanie i wykonanie modułów programowych i sprzętowych
umożliwiających budowę wielofunkcyjnego radaru pokładowego
nowej generacji, przeznaczonego do patrolowych misji morskich
i lądowych. Moduły te, wykonane i przebadane w ramach niniejszego projektu, w połączeniu z istniejącymi podzespołami radarów
rodziny ARS-400/800 produkcji Przemysłowego Instytutu Telekomunikacji SA, będą stanowiły bazę do budowy różnych wersji radarów patrolowych. Opracowane podzespoły przystosowane będą
konstrukcyjnie do różnych typów nośników radaru, tak aby w przyszłości istniała możliwość zamontowania ich na innych platformach
lotniczych.
Końcowy produkt pozwoli na zwiększenie potencjału obronnego,
wykorzystując w tym celu specjalizowane i zaawansowane technologie, w szczególności dedykowane do monitoringu granic, obiektów o szczególnym znaczeniu (np. mosty, rurociągi, itp.).
48
WYDZIAŁ
ELEKTRYCZNY
PROJEKTY BADAWCZE
51
PROF. DR HAB. INŻ.
Sterowanie zintegrowanymi systemami źródeł odnawialnych
WŁODZIMIERZ KOCZARA
51
PROF. NZW. DR HAB. INŻ
STANISŁAW KULAS
52
DR INŻ.
MAREK ŁOBODA
52
DR HAB. INŻ.
MIROSŁAW PAROL
53
DR INŻ.
ADAM SMOLARCZYK
53
SCCS Załączanie prądów zwarciowych przez wielkoprądowe
układy stykowe
Badania wielokrotnych doziemnych wyładowań
atmosferycznych, mechanizmu ich rozwoju, właściwości
oraz wpływu na zagrożenie ludzi i obiektów
Analiza stanów pracy elektroenergetycznych sieci
rozdzielczych niskich napięć z zainstalowanymi źródłami
generacji rozproszonej
Nowe metody selektywnego rozróżniania kołysań mocy
od zwarć oporowych, rozwijających się i innych złożonych
zakłóceń zapewniające niezawodną pracę zabezpieczeń
odległościowych
PROF. DR HAB. INŻ.
Projektowanie układów wzbudzenia pola elektrycznego
STANISŁAW WINCENCIAK i magnetycznego do stymulacji układu nerwowego człowieka
54
PROF. DR HAB. INŻ.
54
DR INŻ.
Rozwój i weryfikacja technicznych i ekonomicznych możliwości
MARIAN KAŹMIERKOWSKI przybrzeżnego przekształtnika energii fal morskich MW Wave
Dragon na poziomie mocy w zakresie kilku megawatów
MARIUSZ MALINOWSKI
Badania i rozwój nowej kaskadowej topologii jednofazowego
przekształtnika wielopoziomowego MSI
50
STEROWANIE ZINTEGROWANYMI
SYSTEMAMI ŹRÓDEŁ ODNAWIALNYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
SCCS ZAŁĄCZANIE PRĄDÓW
ZWARCIOWYCH przez WIELKOPRĄDOWE
UKŁADY STYKOWE
prof. dr hab. inż. WŁODZIMIERZ KOCZARA
[email protected]
+48 22 234 73 62
KIEROWNIK:
E-MAIL:
prof. nzw. dr hab. inż. STANISŁAW KULAS
[email protected]
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.12.10
TEL.:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.12.09
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.04.18
KOORDYNATOR:
prof. dr Marcian Cirstea, Anglia Ruskin University, East
Road Cambridge.
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.01.17
Anglia Ruskin University ARU UK; Aalborg University AAT
Dania; Politecnico di Torino PUT Włochy; Environment Park S.P.A. ENV
Włochy; Transilvania University of Brasov TUB Rumunia; Politechnika
Warszawska; EM Renewables Ltd. EMR UK; University Politehnica of
Bucharest UPB Rumunia; Technological and Educational Institute of
Patras TEI Grecja; Newage AVK SEG NAS UK; Sustainable Technology
Solutions STS UK; Dublin Institute of Technology DIT Irlandia
CEL PROJEKTU
CEL PROJEKTU
Integracja oraz wzmocnienie europejskich badań w zakresie odnawialnych źródeł energii i współpracujących z nimi przekształtników
energoelektronicznych oraz układów sterowania. Projekt CRISTAL
jest jednym z kroków w kierunku zachowania wiodącej roli Europy
w zakresie stosowania zrównoważonych systemów energetycznych strategicznie ważnych dla niektórych celów Wspólnoty Europejskiej, takich jak: stosowanie na szeroką skalę Zasobów Generacji
Rozproszonej, technologii magazynowania energii oraz układów
współpracujących z siecią.
Projekt jest skupiony wokół rozwoju kluczowych technologii rozproszonych i inteligentnych systemów zasilania, zapewniających wysoką jakość oraz bezpieczeństwo dostaw energii. Podejmowane zagadnienia dotyczą metod współpracy źródeł wykorzystujących energię
słoneczną, wiatrową oraz pochodzącą z mikroturbin napędzanych
wodą, w połączeniu z układami zasobników energii, takich jak superkondensatory, ogniwa paliwowe oraz współpracę z siecią sztywną.
Dostarczenie inżynierom zajmującym się projektowaniem wielkoprądowych łączników elektrycznych poszerzonej wiedzy, przedstawienie odpowiednich zależności i zaleceń, użytecznych w projektowaniu układów stykowych.
Publikacja wyników w referatach konferencji międzynarodowych,
w rozprawie doktorskiej oraz w monografii.
PARTNERZY:
+48 22 234 53 83
Przedstawienie analizy procesu załączania prądu przemiennego
zwarciowego przez wielkoprądowe układy stykowe łączników elektrycznych i zaproponowanie metody kompleksowego przebiegu
projektowania takich układów stykowych. Obiektami analizy teoretycznej oraz badań SA przede wszystkim styki stożkowe oraz tulipanowe, stosowane w załącznikach zwarciowych, w wyłącznikach,
uziemnikach oraz rozłącznikach.
Wymiana wiedzy poprzez wizytacje, pogłębione studia, spotkania,
co prowadzi do lepszej koordynacji modelowania rozproszonych zasobów energii, symulacji oraz integracji systemów.
Uzyskanie sposobów sterowania zapewniających wysoką sprawność oraz umożliwiających współpracę z siecią sztywną.
Zwiększenie świadomości i wiedzy na temat odnawialnych źródeł
energii zarówno wśród uczestników projektu, jak również opinii
publicznej.
Identyfikacja niszowych obszarów dla dalszych wspólnych badań
źródeł odnawialnych zgodnie z wytycznymi Unii Europejskiej oraz
władz lokalnych.
Powstanie europejskiej grupy eksperckiej w zakresie podejmowanym przez projekt.
51
BADANIA WIELOKROTNYCH DOZIEMNYCH
WYŁADOWAŃ ATMOSFERYCZNYCH,
MECHANIZMU ich ROZWOJU,
WŁAŚCIWOŚCI oraz WPŁYWU
na ZAGROŻENIE LUDZI i OBIEKTÓW
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. MAREK ŁOBODA
[email protected]
+48 22 234 79 66
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.02.22
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.11.21
nia, przed zagrożeniem piorunowym ludzi oraz obiektów naziemnych. Uzyskane wyniki zostaną także wykorzystane do weryfikacji
procedury dyskryminacji wielokrotnych wyładowań doziemnych,
zastosowanej w dwuwymiarowej (2D) lokalizacji tych wyładowań
przez system PERUN (SAFIR).
ANALIZA STANÓW PRACY
ELEKTROENERGETYCZNYCH SIECI
ROZDZIELCZYCH NISKICH NAPIĘĆ
z ZAINSTALOWANYMI ŹRÓDŁAMI
GENERACJI ROZPROSZONEJ
CEL PROJEKTU
Wyznaczenie charakterystyk elektrycznych wielokrotnych doziemnych wyładowań atmosferycznych oraz rozpoznanie struktury ładunku elektrycznego w obszarach ich inicjalizacji w chmurze
burzowej. Wymaga to stworzenia nowego, lokalnego systemu rejestracyjnego, pozwalającego połączyć kompleksowo jednoczesne
pomiary zmian pola elektrycznego, generowanego przez doziemne
wyładowania atmosferyczne wraz z rejestracjami rozwoju wyładowań za pomocą szybkich optycznych kamer cyfrowych.
System taki umożliwi trójwymiarową lokalizację źródła ładunku
elektrycznego rozładowywanego w poszczególnych fazach: wyładowania głównego, wyładowań kolejnych oraz podczas przepływu
prądu długotrwałego i ocenę jego wartości. Możliwe będzie wyróżnianie typów wyładowań, np. formy unipolarnej, obejmującej obszary ładunku dodatniego lub ujemnego, oraz formy bipolarnej, obejmującej obszary ładunku dodatniego i ujemnego.
Planuje się skonstruowanie i zainstalowanie na obszarze Warszawy lokalnej sieci detekcji przestrzenno-czasowej doziemnych
wyładowań atmosferycznych, składającej się z sześciu anten pola
elektrycznego synchronizowanych dzięki systemowi GPS oraz rejestratora cyfrowego, umożliwiającego rejestrację fotograficzną
wyładowań w ustalonym sektorze horyzontu, przy wykorzystaniu
szybkich kamer cyfrowych.
Dane o lokalizacji przestrzennej wyładowań oraz o wartości ładunku
elektrycznego, rozładowywanego przez poszczególne udary prądowe wielokrotnych wyładowań doziemnych obliczano za pomocą
opracowanego oprogramowania przy zastosowaniu elektrostatycznego modelu źródła nad płaszczyzną przewodzącą.
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr hab. inż. MIROSŁAW PAROL
[email protected]
+48 22 234 58 62
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.10.17
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.10.16
CEL PROJEKTU
Określenie warunków współpracy mikrosieci z sieciami rozdzielczymi zarządzanymi przez spółki dystrybucyjne.
Opracowanie metod i opartych na nich algorytmów sterowania pracą mikrosieci w trybie pracy synchronicznej i autonomicznej.
Opracowanie metod pracy bateryjnego zasobnika energii, analiza
możliwych sposobów pracy sterowników mikroźródeł oraz sterowników zasobników energii.
Przeprowadzenie przykładowych obliczeń rozpływowych i zwarciowych oraz analizy pracy mikrosieci w stanach przejściowych.
Uzyskanie oryginalnych rozwiązań w zakresie: optymalizacji nastaw bazowych sterowników mikroźródeł oraz optymalizacji strategii magazynowania i rozładowywania energii w zasobnikach.
Przewiduje się opracowanie odpowiednich algorytmów rozwiązania
wspomnianych problemów opartych na technice algorytmów ewolucyjnych.
Jak dotąd w żadnym ośrodku w Polsce nie wykonano badań umożliwiających weryfikację jakości danych o wyładowaniach atmosferycznych uzyskiwanych z ogólnopolskiego systemu PERUN (SAFIR),
obsługiwanego przez IMGW. Dane określające lokalizację ładunku
elektrycznego rozładowywanego przez wyładowania doziemne pozwolą wyróżniać na obrazach radarów meteorologicznych obszary
inicjalizacji wielokrotnych wyładowań doziemnych w chmurze burzowej, co może być wykorzystywane m.in. do procedur ostrzega-
52
NOWE METODY SELEKTYWNEGO
ROZRÓŻNIANIA KOŁYSAŃ MOCY
od ZWARĆ OPOROWYCH, ROZWIJAJĄCYCH
się i INNYCH ZŁOŻONYCH ZAKŁÓCEŃ
ZAPEWNIAJĄCE NIEZAWODNĄ PRACĘ
ZABEZPIECZEŃ ODLEGŁOŚCIOWYCH
PROJEKTOWANIE UKŁADÓW
WZBUDZENIA POLA ELEKTRYCZNEGO
i MAGNETYCZNEGO do STYMULACJI
UKŁADU NERWOWEGO CZŁOWIEKA
KIEROWNIK:
E-MAIL:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. ADAM SMOLARCZYK
[email protected]
+48 22 234 57 95
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.05.08
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.12.07
CEL PROJEKTU
Analiza rozwiązań blokad przeciwkołysaniowych stosowanych
przez różnych producentów.
Analizie podlegają algorytmy detekcji kołysań mocy i dodatkowe
kryteria rozróżniania zwarć od kołysań mocy. Zostaną opracowane
nowe metody i algorytmy badania blokad. Ich weryfikacja nastąpi
przez wykonanie zaproponowanych algorytmów badań dla wybranych urządzeń zabezpieczeniowych.
Zakłócenia w systemie elektroenergetycznym typu zwarcia i wyłączenia elementów sieci powodują w nim zaburzenia bilansu mocy
elektrycznej i mechanicznej. Przyczynia się to do kołysań mocy
w systemie i towarzyszących im zmian wielkości elektrycznych
mierzonych przez zabezpieczenia elektroenergetyczne. Niekiedy
zmiany te mogą być przyczyną niewłaściwego działania zabezpieczeń, a co za tym idzie może nastąpić rozwój awarii systemowej.
W przypadku sieci przesyłowych do urządzeń zabezpieczeniowych
związanych z kołysaniami mocy można zaliczyć zabezpieczenia odległościowe. Do selektywnego działania tych zabezpieczeń podczas
kołysań mocy istotne jest zastosowanie dodatkowych funkcji nazywanych blokadami przeciwkołysaniowymi.
Tradycyjne blokady nie zawsze działają zgodnie z oczekiwaniami
użytkownika. Błędne ich zadziałania można spotkać: podczas SPZ
jednofazowego, w trakcie wysokooporowych zwarć rozwijających
się, w przypadku długich czasów trwania zwarcia. Aby poprawić
niezawodność działania blokad producenci urządzeń zabezpieczeniowych stosują dodatkowe algorytmy. Dzięki temu powinny być
one (wg producentów) bardziej niezawodne od blokad tradycyjnych i powinny działać poprawnie również w wymienionych wyżej
przypadkach.
Analiza metod działania blokad przeciwkołysaniowych stosowanych
w nowoczesnych cyfrowych zabezpieczeniach odległościowych.
Opracowanie nowych metod i algorytmów badania blokad przeciwkołysaniowych.
TEL.:
prof. dr hab. inż. STANISŁAW WINCENCIAK
[email protected]
+48 22 234 77 14
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.11.07
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.03.06
CEL PROJEKTU
Opracowanie metod obliczeniowych, które pozwolą wykorzystać
zdobyte przez wykonawców doświadczenia do zaprojektowania układów stymulujących, dedykowanych do układu nerwowego
człowieka. W projektowaniu wykorzystano nowoczesne algorytmy
optymalizacyjne, a także metody hybrydowe pozwalające na rozłączne traktowanie projektowanych obszarów. Dotychczas opracowane oprogramowanie nie umożliwia realistycznego obliczania
zmian pola elektrycznego w ośrodkowym i obwodowym układzie
nerwowym w czasie stymulacji. Badaniom poddano różne metody
opisu pola elektromagnetycznego pod kątem modelowania zagadnień bioelektromagnetycznych. Opracowany aktywny model tkanki
nerwowej pozwoli na przygotowanie modelu numerycznego środowiska ciągłego tkanki nerwowej, a w dalszej kolejności na zaprojektowanie układów technicznych służących do wzbudzenia odpowiedniego pola elektrycznego, jak i magnetycznego w ciele człowieka.
W przypadku stymulacji elektrycznej zmiennymi projektowymi są
kształt impulsu napięciowego wytwarzanego przez zasilacz, oraz
położenie i kształt elektrod aplikujących. W przypadku pola magnetycznego projektowanie uwzględnia prąd zasilania cewek, oraz ich
kształt i położenie.
Badania obejmą techniki stymulacji nerwu błędnego, który jest
często pobudzanym elementem obwodowego układu nerwowego.
Pobudzanie nerwu błędnego jest terapią stosowaną lub testowaną w leczeniu takich chorób jak: padaczka, choroba Parkinsona,
depresja i bóle głowy.
Powstanie środowiska do projektowania układów stymulacji elektrycznej i magnetycznej układu nerwowego człowieka, a w szczególności: modelu fizycznego fragmentów organizmu człowieka, ze
szczególnym uwzględnieniem układu nerwowego i mechanizmu
elektrycznej propagacji wzbudzenia w obwodowym układzie nerwowym; metod numerycznych i algorytmów komputerowych, które
umożliwią rozwiązanie sformułowanego we wstępie zadania; oprogramowania implementującego wszystkie powyższe elementy, które pozwoli projektować optymalne układy stymulujące.
53
BADANIA i ROZWÓJ NOWEJ
KASKADOWEJ TOPOLOGII
JEDNOFAZOWEGO PRZEKSZTAŁTNIKA
WIELOPOZIOMOWEGO MSI
KIEROWNIK:
E-MAIL:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. MARIAN KAŹMIERKOWSKI
[email protected]
+48 22 234 76 15
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.04.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.03.31
KOORDYNATOR:
Wave Dragon APS, Dania.
Kossler Gesellschaft M.B.H., Austria; Balslev Consulting
Engineers A/S, Dania; Aalborg Universitet, Dania; Niras Rad Givende
Ingeniorer Og Planlaeggere A/S, Dania; Technische Universitaet
Muenchen, Niemcy; Esbi Engineering & Facility Management Limited,
Irlandia; Dr Techn Olav Olsen AS, Norwegia; Wave Dragon Wales Ltd,
Wielka brytania; University of Wales Swansea, Wielka Brytania
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Wave Dragon jest luźno przycumowanym (ang. slack-moored) przelewowym (ang. overtopping) przekształtnikiem energii fal morskich.
Obecnie jest on największym przekształtnikiem energii fal morskich
i równocześnie energetycznie najbardziej sprawnym i ekonomicznym urządzeniem w fazie badań rozwojowych. Od marca 2003 roku
20 kW prototyp (skala 1: 4.5) przekształtnika 7 MW Wave Dragon
jest testowany jako pierwszy na świecie pływający, podłączony do
sieci zasilającej przekształtnik energii fal morskich. Projekt prototypowy był projektem europejskim, finansowanym przez Komisję
Europejską. Obecny projekt ma za zadanie dalsze rozwinięcie technologii Wave Dragon od 20 kW prototypu, zbudowanego ze stali do
pełnowymiarowej, kompozytowej 7 MW jednostki. Pełnowymiarowy
projekt Wave Dragon jest następnym krokiem w kierunku komercjalizacji przekształtnika energii fal morskich.
TEL.:
dr inż. MARIUSZ MALINOWSKI
[email protected]
+48 22 234 51 24
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.10.24
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.10.23
CEL PROJEKTU
Przebadanie struktury jednofazowego dziewięciopoziomowego kaskadowego przekształtnika MSI.
Przebadanie i opracowanie nowych algorytmów modulacji jednofazowym dziewięciopoziomowym kaskadowym przekształtnikiem MSI.
Implementacja opracowanych algorytmów sterowania w układzie
programowalnym FPGA.
ROZWÓJ i WERYFIKACJA TECHNICZNYCH
i EKONOMICZNYCH MOŻLIWOŚCI
PRZYBRZEŻNEGO PRZEKSZTAŁTNIKA
ENERGII FAL MORSKICH MW WAVE
DRAGON na POZIOMIE MOCY
w ZAKRESIE KILKU MEGAWATÓW
Dwukierunkowy przepływ energii.
Niski współczynnik zawartości harmonicznych w prądzie.
Działanie na wyższych napięciach (powyżej ograniczeń stawianych
przez klasyczne półprzewodniki – zwiększenie liczby poziomów
zmniejsza napięcie na pojedynczym elemencie).
Redukcja przyrostów generowanych napięć dv/dt.
Niższe wartości napięć przełączanych przez półprzewodniki.
Redukcja elementów biernych (indukcyjności filtru wejściowego
i pojemności w obwodzie pośredniczącym).
Poprawna praca przy niektórych uszkodzeniach jednego z bloków
przekształtnika.
Wprowadzenie innowacji, które poprawią najistotniejsze parametry
i odnoszą się do fal o parametrach (ang. wave climat) 24 kW/m:
wyższa produkcja energii każdej z JJ jednostek – w sumie do
10 GWh/rok, wynikająca z ogólnego wzrostu o 12% (gdzie 5% ze
wzrostu dzięki lepszemu systemowi sterowania i 7%z nowego
systemu odbioru mocy);
redukcja ogólnych kosztów instalacji o 5% w odniesieniu do aktualnego stanu wiedzy;
redukcja kosztów eksploatacji i utrzymania o 5%.
Oczekiwane wartości produkcji mocy w wybranej lokalizacji testowej (16 kW/m) przewiduje się na poziomie 6,7 GWh (4MW)
i 7,6 GWh (7MW).
54
WYDZIAŁ
FIZYKI
PROJEKTY BADAWCZE
WYDZIAŁ FIZYKI
57
DR
WIKTOR PERYT
57
PROF. DR HAB.
JAN PLUTA
58
PROF. DR HAB.
JAN PLUTA
Badania we współczesnej fizyce cząstek i fizyce jądrowej
we współpracy z jednostkami IN2P3 we Francji
Poszukiwania „ukrytego powabu” w zderzeniach
relatywistycznych ciężkich jonów
Uruchomienie aparatury i przygotowanie oprogramowania
eksperymentu ALICE na LHC w CERN
58
PROF. DR HAB. INŻ.
General Integration of the Applications of Complexity in Science
JANUSZ HOŁYST
WYDZIAŁ FIZYKI
56
BADANIA WE WSPÓŁCZESNEJ FIZYCE
CZĄSTEK i FIZYCE JĄDROWEJ
we WSPÓŁPRACY z JEDNOSTKAMI IN2P3
we FRANCJI
POSZUKIWANIA „UKRYTEGO POWABU”
w ZDERZENIACH RELATYWISTYCZNYCH
CIĘŻKICH JONÓW
KIEROWNIK:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr WIKTOR PERYT
[email protected]
+48 22 234 73 43
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. JAN PLUTA
[email protected]
+48 22 234 73 75
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.06.18
2009.12.17
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.05.16
DATA ZAKOŃCZENIA:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.05.15
PARTNERZY:
m.in. Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL)
CEL PROJEKTU
CEL PROJEKTU
Projekt ten jest częścią programu badawczego realizowanego w ramach grupy roboczej laboratoriów europejskich „European Research
Group”. Nazwa projektu badawczego, koordynowanego przez LaboratoriumSUBATECH we Francji, w którym uczestniczy zespół z Politechniki Warszawskiej, brzmi „European Ultra Relativistic Energies
Agreement”, a celem jest badanie reakcji hadronów i ciężkich jonów
przyspieszanych do najwyższych, osiąganych w warunkach laboratoryjnych, energii. Aktualnie są to reakcje rejestrowane w eksperymentach prowadzonych w laboratorium CERN (Szwajceria/Francja)
z użyciem akceleratora SPS (Super Proton Synchrotron) oraz w Brookhaven National Laboratory (USA) z użyciem zderzacza RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider).
Zespól z PW uczestniczy w czterech eksperymentach: NA49 oraz
NA61 w CERN, gdzie pomiary wykonywana są z pomocą SPS, STAR
w Brookhaven z użyciem RHIC oraz w ALICE, przygotowywanym w
CERN z użyciem LHC. Kolejnym zadaniem jest udział w rozwoju modeli teoretycznych opisujących reakcje relatywistycznych ciężkich
jonów, w szczególności modeli hydrodynamicznych oraz modeli termalnych. Celem tych wszystkich badań jest poznanie mechanizmów
relacji jądrowych przy najwyższych energiach, gdzie przewidywane
jest przejście fazowe od stanu materii hadronowej do stanu materii
kwarkowej, zwanego „plazmą kwarkowo-gluonową”. Ten egzotyczny stan materii stwarza możliwości badania własności kwarków w
stanie swobodnym i poznanie praw przyrody w obszarze dotychczas nieosiągalnym przez człowieka.
Badanie produkcji cząstek o ukrytym powabie tj. mezonów J/ψ,
z wykorzystaniem dostępnych (i ciągle zbieranych) danych z akceleratora RHIC w Brookhaven National Laboratory, BNL (USA) i na
tej podstawie uzyskanie nowych informacji dotyczących przejścia
fazowego do stanu plazmy kwarkowo-gluonowej w zderzeniach relatywistycznych ciężkich jonów. Projekt wykonywany w Pracowni
Reakcji Ciężkich Jonów na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej w ramach udziału w eksperymencie STAR, który realizowany
jest aktualnie w BNL. Główny nacisk w analizie danych kładzie się
na systematyczne badania przekroju czynnego i różnych aspektów
widm pędów poprzecznych. Rozseparowanie scenariuszy dysocjacji
i regeneracji J/ψ wymaga pełnej charakterystyki zarówno w funkcji pędu poprzecznego, jak również centralności oddziaływania, co
z kolei potrzebuje zapewnienia ogromnej statystyki w trakcie przyszłych naświetlań na RHIC. Ponadto, aby zbadać czy tłumienie J/ψ
jest związane z tworzeniem się plazmy we wczesnych etapach
oddziaływania A+A, należy przeanalizować produkcję J/ψ w reakcjach, w których à priori plazma nie może powstać, np. w p+p lub
p+A przy tej samej energii (i w idealnej sytuacji – w tych samych
warunkach eksperymentalnych). Program eksperymentalny dla
RHIC zawiera wszystkie krytyczne kierunki badania produkcji J/ψ:
p+p, p+A i A+A.
Wyznaczenie rozmiarów obszarów, z których emitowane są cząstki w analizowanych reakcjach oraz zależności tych rozmiarów od
energii zderzających się obiektów, ich mas i parametru zderzenia.
Badane są też zależności rozmiarów obszaru emisji od pędów emitowanych cząstek oraz ich kierunków względem osi i płaszczyzny
reakcji. Wyniki pomiarów porównano z przewidywaniami teoretycznymi, co pozwala na poznanie mechanizmów oddziaływania na poziomie kwarkowym.
Przygotowanie warsztatu pracy dla kontynuacji badań przy energiach LHC w CERN, w ramach przygotowywanego tam eksperymentu ALICE.
Publikacja rezultatów badań w recenzowanych czasopismach naukowych oraz referaty na międzynarodowych konferencjach. Zebrany materiał doświadczalny stanie się podstawą rozpraw doktorskich
na Wydziale Fizyki PW oraz elementem rozprawy habilitacyjnej jednego z wykonawców projektu.
WYDZIAŁ FIZYKI
57
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. JAN PLUTA
[email protected]
+48 22 234 73 75
GENERAL INTEGRATION
of the APPLICATIONS of COMPLEXITY
in SCIENCE
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. JANUSZ HOŁYST
[email protected]
+48 22 234 71 33
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.05.16
DATA ROZPOCZĘCIA:
2005.07.15
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.05.15
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.01.14
KOORDYNATOR:
CEL PROJEKTU
Udział w uruchomieniu aparatury pomiarowej i przygotowaniu
oprogramowania dedykowanego zagadnieniom, które zgodnie z podziałem zadań w eksperymencie ALICE, zostało przydzielone zespołowi z Politechniki Warszawskiej (PW). Eksperyment ALICE jest
ogromnym przedsięwzięciem; uczestniczy w nim ok. 1000 fizyków
i inżynierów z 70 instytutów i 30 krajów. Zespól z PW uczestniczy
w budowie detektora „T0”, tj. układu, który ma za zadanie wypracowanie sygnału uruchamiającego cały kompleks aparatury pomiarowej detektora ALICE. Zespól z PW wykonuje w ramach tego zadania
elementy układu akwizycji danych i sterowania pracą detektorów
scyntylacyjnych. Następnym elementem zadań zespołu z PW jest
utrzymywanie w stanie gotowości systemu baz danych zawierających informacje dotyczące konstrukcji całego detektora ALICE (Detector Construction Data Base, DCDB). Ten duży projekt został w całości opracowany wcześniej przez zespół z PW, a w jego realizacji
uczestniczyli pracownicy i studenci wydziałów: Fizyki, Elektroniki
(EiTI) oraz Matematyki (MiNI). Kolejnym zadaniem jest przygotowanie oprogramowania do analizy korelacji cząstek (hadronów) emitowanych z małymi prędkościami względnymi w zdarzeniach, które
rejestrowane będą przez detektor ALICE. Korelacje cząstek w kinematycznym obszarze małych prędkości względnych, dostarczają
informacji o czasowo-przestrzennym przebiegu procesu zderzenia
ciężkich jonów. Jest to niezwykle cenna informacja fizyczna, ale
pomiary tego typu są wyjątkowo trudne i wymagają rozwiązania
wielu problemów natury metodycznej.
Fondazione ISI – Instituto per l’Interscambio Scientifi co,
Italy.
Universitaires Notre-Dame de la Paix de Namur, Belgium;
Universite de Liege, Belgium; Ecole Normale Supérieure de Paris, France;
Centre National de la Recherche Scientifi que, France; Genopole Evry
– ile de France, France; Universitaet zu Koeln, Germany; Technische
Universitaet Dresden, Germany; Rheinisch- Westfaelische Technische
Hochschule Aachen, Germany; Aristotle University of Thessaloniki,
Greece; Hadassah Medical School, Israel; Weizmann Institute of Science,
Israel; The Hebrew University of Jerusalem, Israel; Bar Ilan University,
Israel; Universita degli Studi di Salerno, Italy; Universita degli Studi di
Roma “La Sapienza” – University of Rome “La Sapienza”, Italy; Ente per le
Nuove Tecnologie, l’Energia e l’Ambiente, Italy; Instituto Nazionale per la
Fisica della Materia, Italy; Uniwersytet Wrocławski, Poland; Uniwersytet
Warszawski, Poland; Academy of Economic Studies Bucharest, Romania;
The Chancellor, Masters and Scholars of the University of Oxford, United
Kingdom; Lancaster University, United Kingdom; University of Warwick,
United Kingdom; The Chancellor, Masters and Scholars of the University
of Cambridge, United Kingdom; The Open University, United Kingdom;
University College London, United Kingdom; Manchester Metropolitan
University, United Kingdom
PARTNERZY:
URUCHOMIENIE APARATURY
i PRZYGOTOWANIE OPROGRAMOWANIA
EKSPERYMENTU ALICE na LHC w CERN
Realizacja wymienionych wyżej prac, to wkład zespołu z PW
w budowę detektora ALICE oraz w analizę danych, które będą
uzyskane po uruchomieniu akceleratora (zderzacza) LHC (Large
Hadron Collider) w Laboratorium CERN. W rezultacie, pracownicy,
doktoranci i studenci PW uzyskają dostęp do unikalnych danych
eksperymentalnych i uczestniczyć będą w programie badawczym
dotyczącym fundamentalnych zagadnień budowy materii i ewolucji Wszechświata.
Naturalnym rezultatem jest udział w publikacjach naukowych oraz
przygotowanie rozpraw doktorskich i habilitacyjnych, tj. wykształcenie kadry o wysokich umiejętnościach w dziedzinie fizyki, informatyki i elektroniki.
WYDZIAŁ FIZYKI
58
WYDZIAŁ
GEODEZJI
i KARTOGRAFII
PROJEKTY BADAWCZE
61
PROF. DR HAB. INŻ.
MARCIN BARLIK
61
DR INŻ.
PRZEMYSŁAW KUPIDURA
62
PROF. ZW. DR HAB.
ALINA MACIEJEWSKA
62
PROF. DR HAB. INŻ.
WITOLD PRÓSZYŃSKI
63
DR INŻ.
ADRIANNA PUŁECKA
63
DR INŻ.
JANUSZ WALO
64
DR INŻ.
WIESŁAW WOLNIEWICZ
Badanie długookresowych zmian absolutnego natężenia
siły ciężkości na głównych jednostkach tektonicznych
na terytorium Polski
Rozszerzenie metod cyfrowego przetwarzania danych
teledetekcyjnych o funkcje morfologii matematycznej
Wielopierścieniowe węglowodory aromatyzowane i związki
fenolowe jako produkty transformacji substancji humusowych
powstałych z węgla brunatnego użyźniającego glebę
Podstawy teorii niezawodności i diagnostyki błędów grubych
w sieciach z obserwacjami skorelowanymi
Opracowanie metody określenia wartości elementów krajobrazu
dla celów scalania gruntów
Jednolity system grawimetrycznego odniesienia polskich stacji
permanentnych GNSS i poligonów geodynamicznych
Opracowanie metodyki korekcji geometrycznej bloku obrazów
satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości
60
BADANIE DŁUGOOKRESOWYCH ZMIAN
ABSOLUTNEGO NATĘŻENIA SIŁY
CIĘŻKOŚCI na GŁÓWNYCH JEDNOSTKACH
TEKTONICZNYCH na TERYTORIUM POLSKI
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. MARCIN BARLIK
[email protected]
+48 22 621 48 59
ROZSZERZENIE METOD CYFROWEGO
PRZETWARZANIA DANYCH
TELEDETEKCYJNYCH o FUNKCJE
MORFOLOGII MATEMATYCZNEJ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. PRZEMYSŁAW KUPIDURA
[email protected]
+48 22 345 73 58
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.05.25
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.05.14
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.05.24
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.05.13
CEL PROJEKTU
CEL PROJEKTU
Kontynuacja grawimetrycznych badań geodynamicznych absolutnej wartości natężenia ziemskiej siły ciężkości w Obserwatorium
Astronomiczno-Geodezyjnym Politechniki Warszawskiej w Józefosławiu pod Warszawą. Obserwatorium położone jest w pobliżu rowu
tektonicznego na północno-wschodnim skraju strefy Teisseyre-Tornquista, oddzielającej główne jednostki tektoniczne na obszarze
Polski. Śledzenie takich niepływowych zmian prowadzono poprzednio
w latach 1996–2001 przy użyciu grawimetru balistycznego ZZG polskiej produkcji. Obecnie do badań stosuje się grawimetr marki FG-5
No.230, produkcji Micro-g Solutions (USA). Ponadto badaniami przy
użyciu tego balistycznego grawimetru absolutnego objęte są dwie
stacje zlokalizowane na tektonicznej platformie wschodnio-europejskiej (Lamkówko i Giby) oraz dwie na paleozoicznej platformie
waryscyjskiej (Ojców, Borowiec).
Rozwinięcie podstaw teoretycznych i zastosowań morfologii matematycznej w przetwarzaniu obrazów cyfrowych, głównie satelitarnych.
Wspomaganie wyodrębniania heterogenicznych klas pokrycia terenu na
cyfrowych zdjęciach satelitarnych w procesie klasyfikacji. Metody klasyfikacji stosowane dziś powszechnie, oparte są na podobieństwach wartości
radiometrycznych pikseli i pozbawione są związków kontekstowych pomiędzy pikselami, a to oznacza, że charakteryzują się stosunkowo wysoką
dokładnością działania w przypadku jednorodnych klas pokrycia terenu, takich jak gleby odkryte, pokryte uprawami, łąki itp. czy nawet, w pewnych
przypadkach, lasy. Są one jednocześnie wysoce nieefektywne w przypadku
klas różnorodnych, takich jak sady, czy tereny zabudowane oraz znaczna część lasów, zwłaszcza obserwowana na zdjęciach o bardzo wysokiej
rozdzielczości. Operacje morfologiczne, z racji swej unikalnej zdolności do
ujawniania rzeczywistej struktury zdjęcia w oparciu o przekształcenia kontekstowe mogą być pomocne przy przetwarzaniu zdjęć w celu umożliwienia klasyfikacji obiektów różnorodnych, zarówno w ramach przetwarzania
wstępnego, mającego niejako przygotować zdjęcie do procesu klasyfikacji,
jak i w ramach poprawy wyników otrzymanej wcześniej klasyfikacji. Kolejnym celem naukowym prac jest automatyczna generalizacja obrazów rastrowych przy użyciu operacji morfologicznych. Wybrane funkcje morfologii
matematycznej wykazują dość duży potencjał w tym zakresie, ze względu
na możliwość dostosowywania wielkości i kształtu elementu strukturującego, wskazującego obszar operacji. Przy odpowiednio dobranym elemencie strukturującym możliwa jest odpowiednia generalizacja, czyli taka, która zaniedbując informację na temat szczegółów nieistotnych, jednocześnie
pozostawia na obrazie istotne obiekty topograficzne.
Ważne jest również badanie efektywności filtracji obrazów przy użyciu operacji morfologicznych. Unikalne właściwości morfologii matematycznej wydają się wskazywać na duży potencjał jej funkcji
w usuwaniu szumów na obrazach cyfrowych.
Dodatkowym celem projektu jest stworzenie darmowego oprogramowania do przetwarzania obrazów, umożliwiającego stosowanie opracowanych algorytmów.
Badania przewidziane w projekcie włączą stacje na terenie Polski
w światową sieć grawimetrycznych punktów absolutnych. Wyznaczona przez badania w projekcie tendencja zmian bezwzględnej
wartości przyspieszenia ziemskiego w Obserwatorium w Józefosławiu, w połączeniu z wynikami prowadzonych tam równolegle
badań satelitarnych, astronomicznych i pływowych, pozwoli na
kompleksową interpretację zauważonych przejawów procesów
geodynamicznych w zmianach pozycji (współrzędnych) stanowisk
obserwacyjnych. Pomiary poza Józefosławiem traktowane będą
jako wyznaczenia ciężkości ziemskiej w następnej epoce, po 2001 r.
Pozwolą na wyciągnięcie wniosków co do okresowości i tendencji
wariacji wiekowych (postępowych) przyspieszenia ziemskiego na
terytorium Polski.
Opracowanie algorytmów polepszających poprawność automatycznej
i półautomatycznej klasyfikacji treści obrazów cyfrowych (głównie
zdjęć satelitarnych i lotniczych), automatycznej generalizacji obrazów
rastrowych. Stworzenie darmowego oprogramowania, pozwalającego
na stosowanie opracowanych algorytmów, jak również innych operacji
cyfrowego przetwarzania obrazów.
61
WIELOPIERŚCIENIOWE WĘGLOWODORY
AROMATYZOWANE i ZWIĄZKI FENOLOWE
jako PRODUKTY TRANSFORMACJI
SUBSTANCJI HUMUSOWYCH
POWSTAŁYCH z WĘGLA BRUNATNEGO
UŻYŹNIAJĄCEGO GLEBĘ
PODSTAWY TEORII NIEZAWODNOŚCI
i DIAGNOSTYKI BŁĘDÓW GRUBYCH
w SIECIACH z OBSERWACJAMI
SKORELOWANYMI
KIEROWNIK:
E-MAIL:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. zw. dr hab. ALINA MACIEJEWSKA
[email protected]
+48 22 234 75 88
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.10.25
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.10.25
CEL PROJEKTU
Łańcuch troficzny zagrożony jest w szczególności, gdy nadmierna
koncentracja polutantów występuje w glebach kwaśnych z niską
zawartością próchnicy. Źródłem związków próchnicznych może być
węgiel brunatny, który charakteryzuje się dużą ilością koloidów organicznych. Dlatego w praktyce rolniczej oraz w zabiegach rekultywacyjnych terenów zdegradowanych zaleca się stosowanie węgla
brunatnego. Spośród specyficznych właściwości węgla brunatnego,
wymieniać należy przede wszystkim, układ porowaty. Węgiel brunatny korzystnie oddziałuje na rozwój mikroorganizmów glebowych.
Biorąc pod uwagę właściwości węgla brunatnego postawiono tezę,
że stosowanie węgla brunatnego, lub preparatów z węgla brunatnego, do ulepszenia gleb może generować powstawanie w środowisku
glebowym niebezpiecznych wielopierścieniowych węglowodorów
aromatycznych i związków fenolowych. W polimerycznych strukturach węgli brunatnych znajdują się układy sprzężonych pierścieni
arylowych oraz struktury fenolowe. W wyniku mikrobiologicznych
i biochemicznych transformacji, w środowisku glebowym mogą powstawać szkodliwe dla roślin i środowiska WWA i związki fenolowe. Wprawdzie głównym źródłem związków WWA jest przemysł
petro- i karbochemiczny, ale związki WWA mogą także powstawać
pod wpływem mikroorganizmów glebowych podczas przemian substancji organicznych o czym świadczy ich obecność w glebach z pól
i lasów położonych daleko od autostrad i przemysłu. Istnieje, więc
uzasadniona obawa, że w wyniku mikrobiologicznych i biochemicznych transformacji, w glebie mogą powstawać szkodliwe dla roślin
i środowiska WWA i związki fenolowe.
W przypadku uzyskania pozytywnego efektu projektu, tzn. stwierdzenia braku generowania WWA i fenoli w wyniku transformacji
węgla brunatnego w środowisku glebowym, będzie można wyeliminować możliwość negatywnego wpływu węgla na środowisko.
W przypadku uzyskania efektu negatywnego, będzie można w sposób udokumentowany wycofać go z zastosowania.
TEL.:
prof. dr hab. inż. WITOLD PRÓSZYŃSKI
[email protected]
+48 22 234 72 87, +48 606 616 420
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.01.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.06.20
CEL PROJEKTU
Opracowanie podstaw teoretycznych analizy niezawodności, a także opracowanie spójnej z tymi podstawami metodyki wykrywania
błędów grubych w układach z obserwacjami skorelowanymi. Jak
pokazały dotychczasowe badania, układy takie po przekształceniu
do postaci zdekorelowanej uzyskują nieco inne właściwości niż ma
postać wyjściowa. Z tego tytułu powstają trudności w znalezieniu
miar niezawodności odpowiadających tym właściwościom i mających
interpretowalny sens fizyczny. Występują również znaczne kłopoty
w procesie poszukiwania błędów grubych w tego typu układach.
Rozpatruje się układy o różnych poziomach defektu zewnętrznego
(tj. sieci nienawiązane, sieci częściowo bądź całkowicie nawiązane)
i różnych rodzajach ograniczeń, czyli warunków na niewiadome, takich jak tzw. warunki niezniekształcające i warunki zniekształcające.
Mimo iż z teoretycznego punktu widzenia byłoby możliwe operowanie dodatnio półokreślonymi macierzami kowariancji obserwacji,
wzięte pod uwagę są jedynie macierze dodatnio określone. Jako
podstawę do rozważań stanowi liniowy model parametryczny.
Istotnym dążeniem jest uzyskanie praktycznych zastosowań w pomiarach inżynieryjnych. Dokonania w zakresie teorii powinny być użyteczne w rozwiązywaniu tych zadań pomiarowych, gdzie wymagane są
sieci o wysokiej niezawodności. Wymaganie to jest szczególnie istotne
w geodezyjnym monitorowaniu przemieszczeń i odkształceń budowli
inżynierskich, w celu oszacowania stopnia ich bezpieczeństwa.
Dokonania w zakresie teorii:
sformułowanie własności niezawodnościowych układów z obserwacjami skorelowanymi;
zaproponowanie miar niezawodności oraz metod wykrywania
błędów grubych w układach jak wyżej.
Publikacje:
monografia podsumowująca wyniki badań (ważniejsze dokonania
przewidziane są do złożenia w Journal of Geodesy bądź w Geodesy and Cartography);
rozdział w nowym wydaniu „Niezawodność sieci geodezyjnych”,
Prószyński W., Kwaśniak M., Oficyna Wydawnicza PW, 2002);
rozdział w przygotowywanym aktualnie skrypcie nt. modeli matematycznych w monitorowaniu i analizie deformacji;
referaty wygłoszone na konferencjach naukowych (krajowych
i zagranicznych).
62
OPRACOWANIE METODY OKREŚLENIA
WARTOŚCI ELEMENTÓW KRAJOBRAZU
dla CELÓW SCALANIA GRUNTÓW
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. ADRIANNA PUŁECKA
krajobrazowymi obszarów wiejskich. Proponowane wykorzystanie
technologii Systemów Informacji Przestrzennej do analiz przestrzennych związanych z opracowywaniem „studium wartości krajobrazu” i „map wartości krajobrazu” dla obszaru scalenia pozwoli
na wykorzystanie opracowanych zaleceń metodycznych w procedurach związanych z pozyskiwaniem funduszy unijnych na rozwój
obszarów wiejskich.
[email protected]
+48 22 625 15 27
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.07.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.12.31
CEL PROJEKTU
Opracowanie metodyki określania wartości elementów krajobrazu
dla celów scaleń gruntów. Opracowano zasady uwzględniania wartości elementów krajobrazu w procesie scalania gruntów pod kątem
wykorzystania tego procesu do kształtowania krajobrazu obszarów
wiejskich. W klasycznej procedurze scaleniowo-wymiennej mamy
do czynienia z jednorodną skalą oceny określenia wartości gruntów
– produkcyjną. Klasyczny system szacunku porównawczego nie
uwzględnia zasadniczych elementów związanych z problematyką
krajobrazową. Ocenia się, że istnieje potrzeba stworzenia nowego
systemu, który uwzględniałby dodatkowo elementy: przyrodnicze,
estetyczne, historyczne, społeczne, kulturowe itd.
Celem naukowym projektu jest przedstawienie powyższej problematyki na tle doświadczeń innych krajów Unii Europejskiej oraz
wskazanie pewnych zaleceń metodycznych do określania wartości
rynkowej „elementów” krajobrazu obszarów wiejskich w procedurze
scaleniowo-wymiennej w Polsce. Wymiernym celem projektu będzie opracowanie wytycznych do „studium wartości krajobrazu”
i do opracowywanych na jego podstawie „map wartości krajobrazu”,
które jak przewidują autorzy, znajdą zastosowanie w procedurze
związanej z oceną oddziaływania projektu scalenia na środowisko
przeprowadzanej zgodnie z wymogami dostosowanego do unijnych
wymagań ustawodawstwa.
Opracowane zalecenia metodyczne poddane zostaną przetestowaniu na obiekcie doświadczalnym – wybranym obrębie geodezyjnym.
Przedstawiony zostanie schemat wykorzystania technologii Systemów Informacji Przestrzennej do analiz związanych z tematem
projektu.
Opracowanie metodyki wyceny elementów krajobrazu uwzględniającej ich indywidualny, często unikatowy charakter oraz szczególną
ochronę ograniczającą możliwości rozwojowe terenu lub obiektu tak
zakwalifikowanego. Po wstępnych badaniach dotyczących podjętego w projekcie tematu autorzy twierdzą, że wartości elementów
krajobrazu, wartości ograniczonych praw rzeczowych oraz obligacyjnych związanych z „użytkowaniem” krajobrazu powinny być
wartościami rynkowymi.
Opracowanie zaleceń związanych z określaniem wartości rynkowej
elementów krajobrazu i ich późniejsze zastosowanie w procesie
scalania gruntów pozwoli na racjonalne gospodarowanie zasobami
JEDNOLITY SYSTEM GRAWIMETRYCZNEGO
ODNIESIENIA POLSKICH STACJI
PERMANENTNYCH GNSS i POLIGONÓW
GEODYNAMICZNYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. JANUSZ WALO
[email protected]
+48 22 234 73 92
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.05.25
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.05.24
CEL PROJEKTU
Zapewnienie jednolitego odniesienia grawimetrycznego na obszarze całego kraju dla polskich stacji permanentnych GNSS i poligonów
geodynamicznych, zrealizowanego z najwyższą, osiągalną obecnie
precyzją. Przez takie sformułowanie rozumiany jest jednolity system
wartości przyśpieszenia siły ciężkości, zgodny z systemem międzynarodowym, do którego będą odniesione zarówno stacje permanentne
GNSS, jak i poligony geodynamiczne. Śledzenie zmian parametrów pola
siły ciężkości Ziemi stanowi ważny składnik kompleksowego podejścia
do badań geodynamicznych. Zjawiska naturalne i antropogeniczne,
wpływające na wiekowe i okresowe zmiany przyśpieszenia siły ciężkości będą mogły być kontrolowane przez polskie zespoły badawcze
zaangażowane w badania geodynamiczne. Z tego powodu założenie
i konserwacja takiego systemu są dla polskiego środowiska naukowego bardzo ważne i mogą przyczynić się na terenie Polski do uzyskania
pewnych efektów poznawczych. W ramach projektu na terenie Polski
założono 9 nowych punktów grawimetrycznych, po trzy punkty dla
dwóch głównych poligonów geodynamicznych oraz trzy punkty w pobliżu istniejących stacji permanentnych (dwa w Krakowie i jeden we
Wrocławiu). Na terenie pienińskiego pasa skałkowego punkty zlokalizowane zostały w miejscowościach Kacwin, Niedzica i Łącko, a na terenie
poligonu sudeckiego w Lubiążu, Kłodzku i Janowicach Wielkich. Ponadto do sytemu włączono 5 istniejących punktów grawimetrycznych
– cztery na stacjach permanentnych w Józefosławiu, Borowej Górze,
Borowcu i Lamkówku oraz jeden w obserwatorium geodynamicznym
w Książu. Obserwacje na wszystkich punktach sieci wykonane zostały
za pomocą grawimetru absolutnego FG-5.
63
Powstanie systemu grawimetrycznego odniesienia stacji GNSS i poligonów geodynamicznych, dostępnego dla całego polskiego środowiska naukowego związanego z naukami o Ziemi (geodetów, geofizyków, geologów) do wykorzystania w szeroko pojętych badaniach
geodynamicznych. Wyniki będą mogły również być spożytkowane
przez Państwową Służbę Geodezyjną w procesie modernizacji polskiej podstawowej sieci grawimetrycznej.
dawna takie obrazy są stosowane dla tworzenia Systemu Identyfikacji Działek Rolnych (LPIS). Obrazami VHR jest zainteresowana
państwowa służba geodezyjna widząca w nich alternatywę dla
zdjęć lotniczych przy tworzeniu bazy danych wektorowych średnioskalowych (np. Vmap Level 2, czy TBD). Doskonalenie korekcji geometrycznej bloku obrazów satelitarnych a nie tylko pojedynczych
obrazów wychodzi więc naprzeciw zapotrzebowaniom praktycznym najważniejszych zadań na najbliższe lata w zakresie geodezji, kartografi i, planowania przestrzennego, ochrony środowiska,
obronności kraju.
OPRACOWANIE METODYKI KOREKCJI
GEOMETRYCZNEJ BLOKU OBRAZÓW
SATELITARNYCH o BARDZO DUŻEJ
ROZDZIELCZOŚCI
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
Szeroka prezentacja wyników na konferencjach zagranicznych i krajowych.
Opracowanie publikacji o zasięgu krajowym i międzynarodowym.
Nawiązanie bliskiej współpracy z przedstawicielami Satelitarnego
Centrum Opracowań Regionalnych (SCOR), GUGiK i ARiMR.
dr inż. WIESŁAW WOLNIEWICZ
[email protected]
+48 507 135 127
DATA ROZPOCZĘCIA:
2005.12.02
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.01.01
CEL PROJEKTU
Opracowanie metodyki korekcji geometrycznej bloków obrazów satelitarnych. Z rozważań teoretycznych wynika, że wykorzystując
związki geometryczne między sąsiednimi obrazami można poddawać korekcji cały blok minimalizując liczbę punktów koniecznej osnowy geodezyjnej, tj. najbardziej kosztowną składową całego procesu
korekcji geometrycznej. Tak postawiony cel będzie osiągnięty przez
rozwiązanie szeregu problemów badawczych. Większość z nich
dotyczy wpływu na końcowy wynik korekcji geometrycznej następujących czynników:
modele matematyczne opisujące geometrię obrazu satelitarnego;
wielkość i kształt bloku;
liczba i rozkład punktów polowej osnowy geodezyjnej;
liczba i rozkład punktów wiążących (wspólnych w pasach pokrycia sąsiednich obrazów);
dokładność numerycznego modelu terenu.
Przebadano związki geometryczne między obrazami tworzącymi
blok i stworzono modele matematyczne je opisujące. Propozycje
metodyczne są sprawdzone na eksperymentalnych blokach obrazów Ikonos i QuickBird. Zostaną wykorzystane różne modele opisujące geometrię pojedynczego obrazu jako elementu bloku.
Opracowana metodyka korekcji obrazów satelitarnych dla tworzenia
opracowań kartometrycznych znajdzie praktyczne zastosowanie
w dużych projektach przewidzianych do realizacji w Polsce. Od nie-
64
WYDZIAŁ
INŻYNIERII
CHEMICZNEJ
i PROCESOWEJ
PROJEKTY BADAWCZE
67
PROF. DR HAB. INŻ.
JERZY BAŁDYGA
67
DR INŻ.
ROBERT CHERBAŃSKI
68
PROF. DR HAB. INŻ.
LEON GRADOŃ
68
DR INŻ.
PIOTR GRZYBOWSKI
69
DR INŻ.
ŁUKASZ MAKOWSKI
69
EUGENIUSZ MOLGA
70
DR HAB. INŻ.
WIOLETTA PODGÓRSKA
71
PROF. NZW. DR HAB.
ALBERT PODGÓRSKI
71
PROF. DR HAB. INŻ.
STANISŁAW SIENIUTYCZ
72
Opracowanie metody sekwestracji CO2 w postaci węglanów
i wodorowęglanów, w ramach projektu zamawianego pt.
„Inżynieria procesów ograniczenia emisji oraz utylizacji gazów
szkodliwych i cieplarnianych”
Modelowanie procesu mikrofalowej regeneracji adsorbentu
w aspekcie intensyfikacji procesu adsorpcyjnego oczyszczania
gazów oraz adsorpcji reaktywnej
Określenie zagrożeń i sposobu eliminacji zanieczyszczeń
ze spalin silników Diesla, w ramach projektu zamawianego
pt. „Inżynieria procesów ograniczenia emisji oraz utylizacji
gazów szkodliwych i cieplarnianych”
Tworzenie się oraz penetracja bioaerozoli w systemach
wentylacyjnych obiektów użyteczności publicznej
Symulacje wielkowirowe (LES) mieszania burzliwego
ze złożonymi reakcjami chemicznymi oraz ich weryfikacja
doświadczalna
Modelowanie procesów prowadzonych w reaktorach
chromatograficznych
Badanie wpływu środków powierzchniowo czynnych na
dynamikę cienkich filmów i koalescencję kropel w układach
dwufazowych ciecz-ciecz
Optymalizacja filtracji aerozoli submikronowych
i manometrycznych z wykorzystaniem nanowłókien i włókien
elektretowych
Termodynamika i optymalizacja chemicznych
i elektrochemicznych generatorów energii wraz
z zastosowaniami do ogniw paliwowych
PROF. DR HAB.
Mikrobiologiczne wytwarzanie biopaliw gazowych z surowców
KRZYSZTOF W. SZEWCZYK odpadowych
66
OPRACOWANIE METODY SEKWESTRACJI
CO2 w POSTACI WĘGLANÓW
i WODOROWĘGLANÓW, w RAMACH
PROJEKTU ZAMAWIANEGO
pt.: „INŻYNIERIA PROCESÓW
OGRANICZENIA EMISJI oraz UTYLIZACJI
GAZÓW SZKODLIWYCH i CIEPLARNIANYCH”
MODELOWANIE PROCESU MIKROFALOWEJ
REGENERACJI ADSORBENTU
w ASPEKCIE INTENSYFIKACJI PROCESU
ADSORPCYJNEGO OCZYSZCZANIA GAZÓW
oraz ADSORPCJI REAKTYWNEJ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. JERZY BAŁDYGA
[email protected]
+48 22 234 63 76
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.04.03
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.04.02
CEL PROJEKTU
Opracowanie metody sekwestracji ditlenku węgla na drodze jego
mineralizacji, czyli przekształcenia w takie stabilne formy, w jakich ditlenek węgla występuje w skorupie ziemskiej. Umożliwia to
zmagazynowanie w bezpieczny i trwały sposób ditlenku węgla, wydzielonego wcześniej z gazów odlotowych metodami sorpcyjnymi.
Zamierza się wykorzystać w tym celu minerały bogate w krzemiany
magnezu i wapnia. Produktem będą odpowiednie słabo rozpuszczalne węglany i stałe produkty uboczne, np. krzemionka. W przyrodzie
taki proces nosi nazwę wietrzenia i biegnie w bardzo wolno, korzystając z naturalnych minerałów i atmosferycznego CO2.
TEL.:
dr inż. ROBERT CHERBAŃSKI
[email protected]
+48 22 234 63 74
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.05.14
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.05.13
CEL PROJEKTU
Zbadanie możliwości intensyfikacji procesu selektywnego usuwania składników gazowych metodą adsorpcyjną (w tym, w procesie
oczyszczania gazów oraz w adsorpcji reaktywnej) przez zastosowanie mikrofalowej regeneracji adsorbentu.
Opracowanie metodyki doboru adsorbentu w zależności od rodzaju
i właściwości adsorbatu. Wyniki tych badań oraz badania selektywności procesu desorpcji mikrofalowej pozwolą na opracowanie modelu procesu desorpcji mikrofalowej dla pojedynczego ziarna adsorbentu oraz na późniejszą doświadczalną weryfikację opracowanego
modelu. Natomiast badania przeprowadzone w układzie przepływowym pozwolą na sformułowanie modelu procesu desorpcji mikrofalowej złoża adsorbentu w układzie przepływowym.
Analiza termodynamiczna, kinetyczna i kosztowa metod sekwestracji; identyfikacja procesu i optymalizacja warunków procesowych. Metody powiększania skali wykorzystane zostaną do opracowania założeń projektowych dla metody sekwestracji CO2 na drodze
mineralizacji.
67
OKREŚLENIE ZAGROŻEŃ i SPOSOBU
ELIMINACJI ZANIECZYSZCZEŃ
ze SPALIN SILNIKÓW DIESLA, w RAMACH
PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „INŻYNIERIA
PROCESÓW OGRANICZENIA EMISJI
oraz UTYLIZACJI GAZÓW SZKODLIWYCH
i CIEPLARNIANYCH”
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. LEON GRADOŃ
[email protected]
+48 22 825 91 80
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.04.03
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.04.02
Poznanie podstawowych mechanizmów procesu, eksperymentalne
zweryfikowanie wyników oraz sformułowanie praktycznych wniosków odnośnie projektowania filtrów do usuwania aglomeratów
fraktalopodobnych, będących nośnikami niebezpiecznych VOCs.
TWORZENIE się oraz PENETRACJA
BIOAEROZOLI w SYSTEMACH
WENTYLACYJNYCH OBIEKTÓW
UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
CEL PROJEKTU
Projekt dotyczy analizy teoretycznej i doświadczalnej zagrożeń wynikających z oddziaływania spalin pochodzących z silników Diesla
(silniki w samochodach osobowych, ciężarówkach, autobusach, lokomotywach spalinowych, silniki okrętowe, generatory prądotwórcze)
na organizm i opracowania na tej podstawie sposobu eliminacji zanieczyszczeń do dopuszczalnego poziomu, określonego mechanizmami
obronnymi organizmu.
Cząstki sadzy emitowane z silników Diesla mają postać aglomeratów
fraktalopodobnych, złożonych z pierwotnych cząstek o średnicach
5–80 nm. Przy ich zewnętrznych wymiarach z zakresu 10–2–10 μm
i porowatej strukturze, można przypuszczać, że mają zdolność łatwej
penetracji do płuc, wprowadzając przy tym ze sobą do organizmu lotne substancje organiczne (VOC), m.in. węglowodory poliaromatyczne (PAH) i nitropoliaromatyczne (nitroPAH), które są podejrzewane
o działanie kancerogenne. Skuteczność usuwania takich cząstek
w powszechnie stosowanych filtrach włókninowych (używanych w maskach sprzętu ochrony osobistej, w systemach filtrowentylacyjnych
i klimatyzacyjnych oraz w układach oczyszczania gazów spalinowych) może być istotnie mniejsza, niż w przypadku najczęściej badanych cząstek zwartych o kształcie zbliżonym do kulistego. Stąd też
jednym z celów projektu jest zarówno analiza teoretyczna ich transportu i depozycji w filtrach, jak też badania eksperymentalne filtracji
w różnych układach. VOC zaadsorbowane na cząstkach aerozolowych
emitowanych z procesów spalania, są wprowadzane do organizmu na
drodze wziewnej i po depozycji w układzie oddechowym oddziałują
na tkankę płucną oraz mogą przenikać do krwioobiegu. Stąd drugim
celem projektu jest ilościowe rozpoznanie zjawisk fizykochemicznych
leżących u podstaw szkodliwego działania wdychanych cząstek aerozolowych na organizm. Zostanie to osiągnięte na drodze modelowania teoretycznego (CFD) i badań doświadczalnych w układach
modelowych in vitro dynamiki przepływu oraz osadzania się cząstek
aerozolowych w drogach oddechowych, a także efektów fizykochemicznych związanych z bezpośrednim oddziaływaniem wdychanych
zanieczyszczeń ze składnikami tzw. surfaktantu płucnego.
TEL.:
dr inż. PIOTR GRZYBOWSKI
[email protected]
+48 22 234 63 71
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.06.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.12.31
Wydział Inżynierii Środowiska, Wydział Inżynierii Chemicznej
i Procesowej - Politechnika Warszawska.
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Zbadanie procesu rozwoju drobnoustrojów, w tym grzybów mikroskopowych, w stacjach uzdatniania powietrza i w przewodach
wentylacyjnych w obiektach użyteczności publicznej (np. biurowce,
szpitale). Brak odpowiedniej konserwacji układów wentylacyjnych
prowadzi do kontaminacji ich wnętrza oraz powstawania warunków
dla rozwoju różnych grup mikroorganizmów.
Skutkiem tego jest wzrost stężenia bioaerozolu oraz mykotoksyn
w nawiewanym powietrzu i powstawanie uciążliwych lub szkodliwych warunków określanych Syndromem Chorego Budynku.
W pracy badane są systemy wentylacyjne kilku wytypowanych
instalacji wentylacyjnych w szpitalach i obiektach użyteczności
publicznej. Badania obejmą określenie stężeń ogólnego aerozolu
i bioaerozolu w rożnych punktach wzdłuż drogi powietrza. Badano
fragmenty filtrów stosowanych we wstępnych stacjach uzdatniania
powietrza oraz próbki osadów z wnętrza kanałów powietrznych pod
względem składu i zawartości składników mikrobiologicznych.
Prowadzono również badania laboratoryjne nad rozwojem mikroorganizmów w warstwach włóknin filtracyjnych w kontrolowanych
warunkach temperatury, wilgotności i dostępu pożywki oraz rozwoju mikroorganizmów na zubożonych podłożach porowatych symulujących warstwy depozytu w kanałach wentylacyjnych.
Określona zostanie szybkość zasiedlania takich środowisk przez
mikroorganizmy oraz intensywność wytwarzania przez nie bioaerozolu. Opracowano model matematyczny procesu kolonizowania systemu wentylacyjnego przez mikroorganizmy, umożliwiający
przewidywanie dynamiki zmian stężenia bioaerozolu w nawiewa-
68
nym powietrzu na przestrzeni kolejnych lat eksploatacji instalacji.
Opracowano także technika zabezpieczania włóknin filtracyjnych
oraz powierzchni płaskich przed rozwojem drobnoustrojów i związane z tym zgłoszenie patentowe.
Określenie poziomu biologicznej kontaminacji powietrza w obiektach budowlanych wyposażonych w centralne systemy nawiewne
oraz w stacje uzdatniania powietrza. Określenie poziomu zagrożenia mikrobiologicznego w tych obiektach. Zbadanie i zaproponowanie techniki preparowania włóknin filtracyjnych oraz powierzchni
płaskich w celu zahamowania procesu rozwoju mikroorganizmów
w zbierającej się na nich warstwie depozytu.
Opracowanie matematycznego modelu umożliwiającego przewidywanie zmian stopnia biologicznej kontaminacji powietrza
w okresie wieloletniej eksploatacji obiektu w zależności od warunków pracy instalacji.
SYMULACJE WIELKOWIROWE (LES)
MIESZANIA BURZLIWEGO ze ZŁOŻONYMI
REAKCJAMI CHEMICZNYMI
oraz ich WERYFIKACJA DOŚWIADCZALNA
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
nie burzliwości, a to wymaga stosowania tzw. hipotez zamykających. Rozwiązujemy ten problem używając metody momentów lub
metody funkcji rozkładu prawdopodobieństwa. Przykładem pierwszej metody są modele k- i modele naprężeń Reynoldsa, przykładem
drugiej metody jest wykorzystanie predefiniowanej funkcji opisującej rozkład fluktuacji stężenia. Pewnym kompromisem pomiędzy
hipotezami zamykającymi i DNS jest wykorzystanie metody modelowania dużych wirów (LES). W projekcie zastosowano hipotezę
zamykającą dla prostych i złożonych reakcji chemicznych przebiegających w reaktorach o zastosowaniu przemysłowym połączoną
właśnie z modelem LES wraz z weryfikacją doświadczalną wyników
obliczeniowych.
Stworzenie modelu matematycznego opisującego mieszanie płynu
wraz z przebiegającymi reakcjami chemicznymi w reaktorach chemicznych o złożonej geometrii. Obliczenia przeprowadzono przy
wykorzystaniu metody modelowania dużych wirów i zweryfikowano doświadczalnie. Otrzymane rezultaty dostarczą nowej wiedzy,
niezbędnej do projektowania procesów w skali przemysłowej.
MODELOWANIE PROCESÓW
PROWADZONYCH w REAKTORACH
CHROMATOGRAFICZNYCH
dr inż. ŁUKASZ MAKOWSKI
[email protected]
+48 22 234 62 94
KIEROWNIK:
E-MAIL:
prof. nzw. dr hab. inż. EUGENIUSZ MOLGA
[email protected]
+48 22 234 62 93
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.07.01
TEL.:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.06.30
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.04.10
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.04.09
CEL PROJEKTU
O przebiegu szybkich, homogenicznych reakcji chemicznych decyduje zarówno sposób kontaktowania reagentów i szybkość ich
mieszania, jak i kinetyka reakcji chemicznych. Na selektywność
przebiegu wielu reakcji chemicznych oraz na ich wydajność można
wpływać poprzez dobór warunków mieszania. W celu prawidłowego
zaprojektowania reaktora, lub poprawy działania istniejącego już
układu, prowadzi się zwykle symulacje hydrodynamiki układu wykorzystując obliczeniową mechanikę płynów (CFD). W ostatnich latach metody te znajdują szerokie zastosowanie praktyczne. Z drugiej
strony rozwój nieinwazyjnych laserowych metod pomiarowych pozwolił na weryfikację stosowanych modeli (LDA, PIV i PLIF). Uważa
się, że w przypadku ośrodków ciągłych przepływy burzliwe można
w pełni opisać równaniami Naviera-Stokesa. Próby bezpośredniego
numerycznego rozwiązania tych równań metodą Direct Numerical
Simulations (DNS) ograniczają się jednak do stosunkowo niewielkich
liczb Reynoldsa i układów o prostej geometrii. Pozostaje modelowa-
CEL PROJEKTU
Przeprowadzenie badań teoretyczno-modelowych oraz badań doświadczalnych dla dwóch typów reaktorów chromatograficznych:
– reaktora kolumnowego o działaniu okresowym (RK) oraz – obrotowego reaktora pierścieniowego (ORP). Badania doświadczalne wykonano dla reaktorów chromatograficznych w skali preparatywnej,
w układzie pomiarowym zaprojektowanym i zbudowanym w ramach
realizacji projektu. Na podstawie uzyskanych wyników wyznaczono
podstawowe parametry operacyjne dla procesu chromatografii reaktywnej oraz określono kryteria praktycznego wyboru typu reaktora
w zależności od właściwości układu związanych m.in. z rodzajem
prowadzonej reakcji chemicznej lub biochemicznej. Zakres realizowanych badań obejmuje:
opracowanie ogólnych modeli dla obu badanych typów reaktorów
chromatograficznych;
doświadczalne i obliczeniowe wyznaczenie parametrów trans-
69
portowych i równowagowych dla analizowanego procesu chromatografii reaktywnej;
doświadczalne wyznaczenie parametrów kinetycznych wybranej
reakcji chemicznej.
Badania prowadzone z wykorzystaniem unikatowego zestawu pomiarowego: reaktora kalorymetrycznego RC1 Mettler Toledo oraz
układu ReactIRTM 4000 Mettler Toledo do spektrofotometrycznej
analizy in situ.
Implementacja numeryczna modeli opracowanych dla obu typów
reaktorów chromatograficznych oraz wykonanie serii obliczeń numerycznych dla wybranego układu reakcyjnego.
Zaprojektowanie, zakup wyposażenia, wykonanie reaktorów oraz
montaż stanowiska pomiarowego, składającego się z układu zasilania, sterowania i akwizycji danych oraz dwu typów reaktorów
chromatograficznych (RK i ORP).
Wykonanie badań doświadczalnych dla wybranego procesu chromatografii reaktywnej prowadzonego w obu typach reaktorów chromatograficznych.
Weryfikacja modeli reaktorów chromatograficznych obu typów.
wu na adsorpcję środka powierzchniowo-czynnego na powierzchni
kropel, dynamikę powierzchni międzyfazowej i na rozkład wielkości
kropel.
Równolegle z badaniami procesów rozpadu i koalescencji prowadzone są badania pola przepływu z wykorzystaniem metod obliczeniowej mechaniki płynów i anemometrii laserowej w celu uwzględnienia
relacji pomiędzy burzliwością a rozpadem i koalescencją. Uzyskane wyniki przyczynią się do lepszego zrozumienia mechanizmów
rozpadu i koalescencji kropel w tak złożonych układach, jakimi są
dyspersje ciecz-ciecz zawierające środki powierzchniowo czynne.
W projekcie opracowano również model dynamiczny wypływu filmu
spomiędzy kropel, oparty na teorii smarowania stosującej się do
cienkich filmów i uwzględniający zjawiska powierzchniowe związane z obecnością środków powierzchniowo czynnych o różnym
charakterze. W modelu uwzględniono charakter przepływu fazy
ciągłej unoszącej krople fazy rozproszonej. Model powinien umożliwić określenie obszarów mieszalnika, w których koalescencja jest
uprzywilejowana, co ma niebagatelne znaczenie przy powiększaniu
skali. Celem projektu jest również rozwinięcie modeli opisujących
efektywność koalescencji i włączenie ich do równania bilansu populacji umożliwiającego przewidywanie rozkładów wielkości kropel.
BADANIE WPŁYWU ŚRODKÓW
POWIERZCHNIOWO-CZYNNYCH
na DYNAMIKĘ CIENKICH FILMÓW
i KOALESCENCJĘ KROPEL w UKŁADACH
DWUFAZOWYCH CIECZ-CIECZ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
Nowe stanowisko badawcze oraz metodyka badawcza opracowana dla cienkich filmów oraz procesów rozpadu i koalescencji kropel
w układach ciecz-ciecz zawierających środek powierzchniowo-czynnych, pozwalająca projektować własności produktów wytwarzanych w aparatach różnej skali. Uzyskane w projekcie rezultaty
będą prezentowane na krajowych i zagranicznych konferencjach
naukowych i zostaną zgłoszone do druku w renomowanych czasopismach. Wyniki uzyskane w projekcie wykorzystane zostaną również w przyszłości w rozprawie doktorskiej uczestnika projektu, jak
również w planowanej monografii kierownika projektu, poświęconej
układom rozproszonym.
dr hab. inż. WIOLETTA PODGÓRSKA
[email protected]
+48 22 234 65 94
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.05.08
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.05.07
CEL PROJEKTU
Przeprowadzenie kompleksowych badań układów dwufazowych
ciecz-ciecz zawierających środek powierzchniowo-czynny. Jakość,
powtarzalność i własności uzyskiwanego produktu, będące głównymi celami nowoczesnych technologii, zależą od stopnia rozwinięcia
powierzchni i rozkładu rozmiarów kropel. Rozkład wielkości kropel
fazy rozproszonej zdeterminowany jest przez procesy rozpadu i koalescencji kropel. W ramach projektu przeprowadzone zostaną badania doświadczalne wpływu obecności środków powierzchniowo-czynnych o małej masie cząsteczkowej jonowych i niejonowych,
aktywnych powierzchniowo polimerów, a także warunków przepły-
70
OPTYMALIZACJA FILTRACJI
AEROZOLI SUBMIKRONOWYCH
i NANOMETRYCZNYCH
z WYKORZYSTANIEM NANOWŁÓKIEN
i WŁÓKIEN ELEKTRETOWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. ALBERT PODGÓRSKI
[email protected]
+48 22 234 63 51
TERMODYNAMIKA i OPTYMALIZACJA
CHEMICZNYCH i ELEKTROCHEMICZNYCH
GENERATORÓW ENERGII
wraz z ZASTOSOWANIAMI
do OGNIW PALIWOWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. STANISŁAW SIENIUTYCZ
[email protected]
+48 22 825 63 40
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.04.21
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.01.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.04.20
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.12.31
CEL PROJEKTU
CEL PROJEKTU
Przeprowadzenie badań doświadczalnych oraz opracowanie i doświadczalna weryfikacja modeli matematycznych filtracji submikronowych i nanometrycznych, ciekłych i stałych cząstek aerozolowych w filtrach włókninowych. Badania dotyczą wykorzystania
klasycznych filtrów mechanicznych złożonych z mikrowłókien, nanowłókninowych filtrów mechanicznych oraz filtrów elektretowych
wykonanych z włókien obdarzonych ładunkiem elektrycznym. Poszukiwane są optymalne parametry struktury filtracyjnej i warunków procesowych, w szczególności do usuwania cząstek najbardziej penetrujących.
Rozszerzenie optymalizacyjnego ujęcia układów generacji mocy
- opracowanego wcześniej dla układów termicznych, takich jak
silniki cieplne i radiacyjne - na układy reagujące, chemiczne i elektrochemiczne. Efektywność takiego rozszerzenia sprawdzono dla
względnie prostego modelu mocy wytwarzanej w pojedynczej, prostej reakcji izomeryzacji. W projekcie zaatakowane zostaną układy
bardziej złożone. Trudności związane z omawianym rozszerzeniem
wynikają m. in. z faktu, że praktyczne chemiczne i elektrochemiczne
układy generacji mocy, takie jak silniki spalinowe i ogniwa paliwowe,
są układami otwartymi nierównowagowymi, co znacznie komplikuje ich opis termodynamiczny. W przypadku układów ze złożonymi
reakcjami chemicznymi (elektrochemicznymi) dodatkową trudność, zwłaszcza w przypadku mieszanin niestechiometrycznych,
wprowadza skomplikowana stechiometria układu. Właściwe ujęcie
zagadnienia obejmuje uwzględnienie kinetyk dyfuzji masy i przewodzenia ciepła i odpowiedniego powiązania równań tych kinetyk
z równaniami szybkości reakcji w układach aktywnych chemicznie
(elektrochemicznie).
Opracowanie nowych modeli opisujących filtrację nanoaerozoli i aerozoli submikronowych, doświadczalna weryfikacja modeli, wytworzenie filtrów nanowłokninowych i opracowanie metody wytwarzania
filtrów elektretowych. Opracowanie koncepcji optymalnych struktur
filtracyjnych dla cząstek najbardziej penetrujących.
Określenie charakterystyk pracy ogniwa paliwowego lub silnika chemicznego w funkcji zmiennych operacyjnych, oraz uzyskanie bazy
danych odnośnie kresów górnych mocy układu w układach ustalonych w czasie i dynamicznych. Otrzymana baza danych zostanie
poddana analizie, a następnie wnioski i spostrzeżenia zostaną udostępnione środowisku badawczemu w postaci publikacji artykułów
naukowych i referatów wygłoszonych na konferencjach, w kraju
i zagranicą. Rezultatami badań będą m. in. limity termodynamiczne
na produkcję (konsumpcję) mocy, mechanicznej lub elektrycznej,
w układach chemicznych i elektrochemicznych. Określone i przeanalizowane zostaną sprawności ogniw paliwowych w funkcji zmiennych
operacyjnych oraz własności optymalnych układów dynamicznych
ekstremalizujących produkcję lub konsumpcję mocy, o skończonej
liczbie etapów i ze skończonym czasem przebywania reagenta
71
napędowego. Uzyskane rozwiązania doprowadzą do wskaźników
projektowych dla chemicznych (elektrochemicznych) generatorów
energii w postaci tzw. wzmocnionych limitów termodynamicznych,
określających granice przetwarzania energii. Określone zostanie
także jak zmniejszenie liczby stopni wpływa na pojawianie się w reaktorach efektu pseudochaosu, który znika przy wzroście subtelności dyskretyzacji (wynik ten pozwoli na krytyczną ocenę efektów
chaosu uzyskanych w niektórych pracach literaturowych). Zachodzi
też możliwość częściowego wykorzystania wyników projektu w rozprawie doktorskiej pt.: „Termodynamika i procesy transportowe
w ogniwach paliwowych”, wykonywanej przez mgr inż. Marcin
Błesznowskiego (IEn) pod kierunkiem prof. dr hab. Stanisława Sieniutycza (WICHiP). Pozwoliłoby to na opracowanie własnego kodu
numerycznego, z którego będzie można w przyszłości z powodzeniem korzystać w pracach optymalizacyjnych. Liczne instytucje
naukowo-badawcze z zagranicy są dobrym przykładem na to, że
dostatecznie duża baza danych, poruszająca ważne zagadnienia
związane z tą tematyką, jest stosownym punktem wyjściowym do
dalszych prac i jednym z wielu kroków, jakie należy wykonać na
drodze udoskonalania każdej z technologii.
MIKROBIOLOGICZNE WYTWARZANIE
BIOPALIW GAZOWYCH
z SUROWCÓW ODPADOWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. KRZYSZTOF W. SZEWCZYK
[email protected]
+48 22 234 64 13
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.07.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.06.30
CEL PROJEKTU
Opracowanie technologii jednoczesnego wytwarzania wodoru
i metanu z odpadów powstających podczas wytwarzania biopaliw
płynnych tzn. wywaru gorzelnianego i frakcji glicerolowej z produkcji biodiesla. Dzięki skojarzeniu dwóch procesów mikrobiologicznych: fermentacji wodorowej i fermentacji metanowej można
obniżyć koszty wytwarzania wodoru oraz uzyskać efektywną
technologię zagospodarowania uciążliwych odpadów z produkcji
biopaliw płynnych.
Zbudowanie i przebadanie wielosekcyjnego reaktora, w którym
wyodrębniono dwie sekcje o różnych funkcjach. W sekcji pierwszej
przebiega fermentacja wodorowa z jednoczesnym usuwaniem wodoru i dwutlenku węgla w celu zwiększenia wydajności procesu.
Powstające w wyniku fermentacji wodorowej kwasy tłuszczowe
stanowią surowiec do fermentacji metanowej przebiegającej w drugiej sekcji reaktora.
Wyniki projektu mogą być wykorzystane zarówno przy budowie
instalacji wytwarzania paliw gazowych z wywaru gorzelnianego
lub/i glicerolu, jak również do zagospodarowania różnego typu
surowców odnawialnych: ścieków i odpadów przemysłu rolno-spożywczego.
72
WYDZIAŁ
INŻYNIERII
LĄDOWEJ
PROJEKTY BADAWCZE
74
PROF.
JERZY WEKEZER
Badanie współczynników dynamicznych dla pojazdów
ponadnormatywnych
BADANIE WSPÓŁCZYNNIKÓW
DYNAMICZNYCH dla POJAZDÓW
PONADNORMATYWNYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. JERZY WEKEZER, FAMU-FSU College of Engineering.
[email protected]
850 410 6542
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.04.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.03.31
CEL PROJEKTU
Mosty są projektowane na maksymalne obciążenia, przypisane do
każdej istniejącej konstrukcji. W praktyce dosyć często istnieje potrzeba przejazdu przez dany obiekt pojazdu ponadnormatywnego,
o ciężarze przekraczającym dopuszczalne obciążenie projektowe
mostu. W takich przypadkach, wymagane jest specjalne zezwolenie,
wydawane przez instytucję zarządzającą danym mostem. Tego typu
decyzje, najczęściej podejmowane w krótkim czasie, powinny być
oparte na rzetelnej analizie, dającej pewność, że obiekt nie ulegnie
zniszczeniu. Celem projektu jest opracowanie wytycznych wspomagających decyzje związane z wydawaniem tego typu pozwoleń.
Wybrano do analizy dwa przykłady ciężkich pojazdów, często spotykanych na drogach Florydy:
Skład złożony z ciągnika MACK CH603, nisko-podłogowej trzyosiowej platformy i ładunku o łącznym ciężarze 60 ton ciężkiego dźwigu
samobieżnego.
W ramach projektu opracowano modele Metody Elementów Skończonych (MES) dla obydwu pojazdów. Dla pierwszego pojazdu przeprowadzono serię testów mających określić charakterystyki zawieszenia. Testy polegały na przejeździe z różnymi prędkościami przez
tor zawierający typowe garby spowalniające. Pierwsze rezultaty
badań nad wielkościami współczynników dynamicznych wskazały
na imperfekcje w profilu drogi jako podstawowe źródła zwiększonych efektów dynamicznych.
Dostarczenie informacji o wielkości efektów dynamicznych wywołanych przejazdem ciężkich pojazdów przez drogowe mosty betonowe.
Analiza oparta na metodach numerycznych wspomagana jest przez
program badań eksperymentalnych, w którym wybrany most obciążany
jest dynamicznie z wykorzystaniem rzeczywistych ciężkich pojazdów.
Wyniki badań eksperymentalnych będą użyte do weryfikacji analiz numerycznych, które z kolei dostarczą gruntowane i wiarygodne dane na
temat potencjalnych źródeł i wielkości efektów dynamicznych.
74
WYDZIAŁ
INŻYNIERII
MATERIAŁOWEJ
PROJEKTY BADAWCZE
78
DR HAB. INŻ.
KATARZYNA KONOPKA
78
78
Wytwarzanie i charakterystyka nowego materiału
z pancerzyków okrzemek z różnym udziałem i rozmiarem porów
TADEUSZ KULIK
Wytwarzanie masywnych materiałów nanokrystalicznych
z polikrystalicznych stopów z układu aluminium-krzem
PROF. DR HAB. INŻ.
Nanocząstki magnetyczne do zastosowań biomedycznych
PROF. DR HAB. INŻ.
MARCIN LEONOWICZ
79
PROF. DR HAB. INŻ.
ANDRZEJ OLSZYNA
Opracowanie metody poprawy właściwości funkcjonalnych
KRZYSZTOF ROŻNIATOWSKI endoprotez typu „resurfacing” stosowanych w kapoplastyce
stawu biodrowego poprzez zastosowanie warstw wierzchnich
DLC, DLC-p-h oraz TiO2
79
DR INŻ.
80
DR INŻ.
JOANNA RYSZKOWSKA
80
DR INŻ.
JOANNA RYSZKOWSKA
81
DR INŻ.
MAŁGORZATA
SUŚ-RYSZKOWSKA
81
Badania strukturalne monokrystalicznego węglika krzemu
oraz warstw epitaksjalnych ze szczególnym uwzględnieniem
ilościowej charakterystyki defektów strukturalnych, w ramach
projektu zamawianego pt. „Nowe technologie na bazie
węglika krzemu i ich zastosowania w elektronice wielkich
częstotliwości, dużych mocy i wysokich temperatur”
MGR INŻ.
Otrzymywanie, struktura, właściwości i zastosowanie
kompozytów polimerowych z napełniaczami
drewnopochodnymi z surowców odpadowych, w ramach
projektu zamawianego pt. „Gospodarka i rozwój technicznego
wykorzystania odpadów z tworzyw sztucznych”
Opracowanie nanokompozytów uretanowo-mocznikowych
wytwarzanych techniką ciągłą o podwyższonej odporności
na zużycie ścierne w warunkach wysokiej wilgotności
Kompozyty metal-metal otrzymywanie In situ na drodze
dużego odkształcenia plastycznego
Modelowanie mikrodefektów w monokryształach germanu
PIOTR ŚPIEWAK
Wieloskalowe modelowanie procesu odkształcenia
TOMASZ WEJRZANOWSKI plastycznego w metalach o strukturze nanokrystalicznej
82
DR INŻ.
82
PROF. DR HAB. INŻ.
TADEUSZ WIERZCHOŃ
Kształtowanie właściwości stopów tytanu w aspekcie
wytwarzania nowych biomateriałów kostnych
76
PROJEKTY BADAWCZE
83
DR INŻ.
ŁUKASZ CIUPIŃSKI
83
PROF. DR HAB. INŻ.
MARCIN LEONOWICZ
84
PROF. DR HAB. INŻ.
MARCIN LEONOWICZ
84
DR HAB. INŻ.
MAŁGORZATA
LEWANDOWSKA
85
PROF. DR HAB. INŻ.
ZBIGNIEW PAKIEŁA
85
PROF. DR HAB. INŻ.
WIESŁAW ŚWIĄTNICKI
Przewidywanie procesów korozyjnych w oparciu o modele
numeryczne
Inteligentne pancerze pasywne z zastosowaniem cieczy
reologicznych ze strukturami Nano
Nowe strategie syntezy stabilnych nanocząstek
ferromagnetycznych
Systemowe rozwiązania w dziedzinie procesów i produktów
inżynierii tkankowej
Zintegrowany mobilny system wspomagający działania
antyterrorystyczne i antykryzysowe
Wytwarzanie stali o strukturze nanokrystalicznej przy
wykorzystaniu przemian fazowych
Wspólne kształcenie w zakresie inżynierii tkankowej:
WOJCIECH ŚWIĘSZKOWSKI wielodyscyplinarne podejście do regeneracji stawów
86
DR INŻ.
86
DR INŻ.
Zaawansowane materiały i technologie ich wytwarzania
JOANNA ZDUNEK
77
WYTWARZANIE i CHARAKTERYSTYKA
NOWEGO MATERIAŁU z PANCERZYKÓW
OKRZEMEK z RÓŻNYM UDZIAŁEM
i ROZMIAREM PORÓW
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr hab. inż. KATARZYNA KONOPKA
nych, pomiary gęstości i porowatości oraz stabilności termicznej
wytworzonej struktury. Przeprowadzono dobór warunków i metod
konsolidacji, zapewniający uzyskanie materiału o jak najlepszych
właściwościach fizycznych.
Know-how w obszarze wytwarzania masywnych nanokrystalicznych materiałów, otrzymanych z komercyjnych polikrystalicznych
stopów aluminium – krzem.
[email protected]
+48 22 234 84 41
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.05.14
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.05.13
NANOCZĄSTKI MAGNETYCZNE
do ZASTOSOWAŃ BIOMEDYCZNYCH
CEL PROJEKTU
Wytworzenie materiałów o zróżnicowanym udziale i rozmiarze porów, z wykorzystaniem pancerzyków okrzemek (diatomitów). Diatomity potraktowano jako surowiec wyjściowy w formie proszku.
W zależności od sposobu konsolidacji uzyskany materiał charakteryzuje się zmiennym udziałem i rozmiarem porów. W szczególności
prace pozwolą na opracowanie sposobu zachowania naturalnych
porów pochodzących z pancerzy okrzemek i poznanie ich wpływu
na właściwości materiałów litych, w tym odporności na pękanie.
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. MARCIN KAZIMIERZ LEONOWICZ
[email protected]
+48 22 234 84 50
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.06.04
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.06.03
CEL PROJEKTU
WYTWARZANIE MASYWNYCH
MATERIAŁÓW NANOKRYSTALICZNYCH
z POLIKRYSTALICZNYCH STOPÓW
z UKŁADU ALUMINIUM-KRZEM
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. TADEUSZ KULIK
[email protected]
Opracowanie, wytworzenie i scharakteryzowanie nanostruktur magnetycznych do zastosowań w medycynie i mikrobiologii. Z powyższego celu wynikają cele cząstkowe:
otrzymanie jednorodnej wielkości cząstek proszku zawierającego
nanokrystality magnetyczne,
uzyskanie nanokrystalitów o właściwościach superparamagnetycznych,
wytworzenie cząstek o zdolności do funkcjonalizacji, wytworzenie cząstek nietoksycznych.
Metodyka wytwarzania nanostruktur magnetycznych pod kątem ich
zastosowań w terapii celowanej in vivo oraz do znakowania białek
i innych substancji biologicznych w testach in vitro. Zbadano właściwości magnetyczne otrzymanych materiałów i opracowano pełną
charakterystykę właściwości fizycznych oraz testy biozgodności.
+48 22 234 74 24
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.05.28
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.11.27
CEL PROJEKTU
Wytworzenie masywnych stopów nanokrystalicznych z układu
Al-Si z dodatkiem metali przejściowych (Ni,Fe) i pierwiastków ziem
rzadkich. Po wytworzeniu masywnych nanokrystalicznych materiałów przeprowadzono badania strukturalne i właściwości mechanicz-
78
BADANIA STRUKTURALNE
MONOKRYSTALICZNEGO WĘGLIKA
KRZEMU oraz WARSTW EPITAKSJALNYCH
ze SZCZEGÓLNYM UWZGLĘDNIENIEM
ILOŚCIOWEJ CHARAKTERYSTYKI
DEFEKTÓW STRUKTURALNYCH,
pt.: „NOWE TECHNOLOGIE na BAZIE
WĘGLIKA KRZEMU i ich ZASTOSOWANIA
w ELEKTRONICE WIELKICH
CZĘSTOTLIWOŚCI, DUŻYCH MOCY
i WYSOKICH TEMPERATUR”
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. ANDRZEJ OLSZYNA
[email protected]
+48 22 234 57 14
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.05.11
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.04.01
węglika krzemu o gęstości mikrokanałów poniżej 100/cm2 staje się
warunkiem szerokiego stosowania SiC do budowy urządzeń elektronicznych. Poza mikrokanałami w monokrystalicznym SiC występują
m.in. takie defekty jak dyslokacje, błędy ułożenia.
Określenie korelacji między zdefektowaniem struktury mono-SiC
(typ H-heksagonalnej) a parametrami technologii wytwarzania monokryształów, co stanowi klucz do osiągnięcia dobrych strukturalnie
warstw epitaksjalnych wytwarzanych metodą CVD (Chemical Vapor
Deposition).
Określenie ilości i rodzaju defektów w warstwach epitaksjalnych
oraz próba oszacowania ich wpływu na parametry elektryczne przyrządów budowanych na bazie SiC.
OPRACOWANIE METODY POPRAWY
WŁAŚCIWOŚCI FUNKCJONALNYCH
ENDOPROTEZ TYPU „RESURFACING”
STOSOWANYCH w KAPOPLASTYCE
STAWU BIODROWEGO POPRZEZ
ZASTOSOWANIE WARSTW WIERZCHNICH
DLC, DLC-P-H oraz TIO2
CEL PROJEKTU
Pierwszym celem naukowym (a także utylitarnym) projektu jest
poznanie związku między tworzeniem się defektów strukturalnych
w monokrystalicznym węgliku krzemu a parametrami procesu PVT
(Physical Vapor Transport). Dobrej jakości cienką warstwę można
uzyskać przede wszystkim w przypadku homoepitaksji - układu
o małym niedopasowaniu sieci. Poza tym głównym czynnikiem decydującym o jakości warstwy jest stopień zdefektowania podłoża,
z którego warstwa epitaksjalna „dziedziczy” defekty strukturalne.
Zmieniając parametry wzrostu warstw węglika krzemu, jak stosunek C/Si, temperatura, ciśnienie, ilość domieszki, można otrzymać
warstwy 4H-SiC w zakresie domieszkowania na tym N i P przewodnictwa od 1014–1020.
Drugim celem projektu jest charakterystyka strukturalna wybranych
warstw epitaksjalnych (metoda CVD) na monokrystalicznym węgliku
krzemu ze szczególnym uwzględnieniem ilościowej charakterystyki
defektów strukturalnych.
Czynnikiem ograniczającym zastosowanie SiC jest stosunkowo łatwe tworzenie się w nim defektów. Defektami specyficznymi dla
SiC, które niszczą strukturę elektroniczną, jeśli znajdują się w obszarze aktywnym, są mikrokanały (ang. micropipes). Większość
z nich odpowiada, zgodnie z teorią Franka, wytrawionym termicznie obszarom wydłużonych rdzeni dyslokacji śrubowych o dużym
wektorze Burgers’a. Również mikrokanały istniejące w podłożu SiC,
zastosowane jako podłoże warstw epitaksjalnych przenikają do nich
podczas wzrostu i są przyczyną wad, a nawet awarii urządzeń. Dlatego też opracowanie technologii otrzymywania monokryształów
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. KRZYSZTOF ROŻNIATOWSKI
[email protected]
+48 22 234 87 41
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.11.20
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.11.19
CEL PROJEKTU
Uzyskanie informacji o procesie korozji mikrobiologicznej oraz zużyciu powłok na bazie DLC i TiO2 w kontakcie z implantem. W projekcie
zostaną wykorzystane m.in. takie techniki badawcze jak modelowanie oraz badania próbek pozyskanych od pacjentów.
W Europie koszt wszczepiania implantów sięga kwoty 10 miliardów
euro rocznie. Ponad 10% operacji związanych jest z koniecznością
wymiany zużytych lub uszkodzonych implantów, prowadzi też do
dodatkowych cierpień pacjentów. Pokrywane implanty stawu biodrowego są nowatorskim podejściem i pozwalają na maksymalną
ochronę własnych kości pacjenta. Przyspieszają czas dojścia do
zdrowia i zmniejszają konieczność późniejszych operacji. Wpływ
powłok DLC (diamond like carbon), nowoczesnych pokryć nanokompozytowych na bazie DLC i materiałów polimerowych czy też
79
powłok na bazie tlenku tytanu nie był dotychczas analizowany
w kontekście ich wykorzystania na pokrycia rozważanych implantów.
W oparciu o wcześniejsze doświadczenia z implantami stawu biodrowego pokrytymi warstwą DLC wykazano istotny wzrost właściwości użytkowych, który przejawiał się m.in. zmniejszeniem tarcia
i zużycia, co szczególnie istotne jest w kontekście konieczności zapewnienia septyki połączenia. Nowoczesne, zapewniające czystość
nanokompozyty na bazie DLC i materiałów polimerowych w roli powłok na implantach powinny zapewniać jeszcze lepsze właściwości
użytkowe. Zdolność do wrastania może zapewnić wprowadzenie
powłok TiO2 co pokazują wynik uzyskiwane w przypadku implantów
stomatologicznych.
Opracowanie i rozwój implantu nowego typu.
OTRZYMYWANIE, STRUKTURA,
WŁAŚCIWOŚCI i ZASTOSOWANIE
KOMPOZYTÓW POLIMEROWYCH
z NAPEŁNIACZAMI DREWNOPOCHODNYMI
z SUROWCÓW ODPADOWYCH,
pt.: „GOSPODARKA i ROZWÓJ
TECHNICZNEGO WYKORZYSTANIA
ODPADÓW z TWORZYW SZTUCZNYCH”
na mianem „wood plastic composite” (WPC). Technologie wytwarzania kompozytów drewno-polimer są jedną z dynamicznie rozwijających się gałęzi przemysłu tworzyw sztucznych. Mimo że stosowane
do ich wytwarzania technologie nie są nowe, zainteresowanie tymi
materiałami wzrasta ze względu na możliwości jakie wynikają z właściwości tych materiałów, pozwalające na zastosowanie w wielu
dziedzinach gospodarki. Materiały te kwalifikują się do wdrożeń
również w małych i średnich przedsiębiorstwach, co stwarza możliwość utworzenia nowych miejsc pracy.
Oferta know–how dla polskich małych i średnich przedsiębiorstw
dotycząca technologii wytwarzania i przetwarzania WPC, uwzględniająca możliwości surowcowe, park maszynowy i możliwości zbytu wyrobów z WPC. Ponadto w ramach projektu zaproponowano
techniki badań pozwalające oceniać właściwości użytkowe WPC.
OPRACOWANIE NANOKOMPOZYTÓW
URETANOWO-MOCZNIKOWYCH
WYTWARZANYCH TECHNIKĄ CIĄGŁĄ
o PODWYŻSZONEJ ODPORNOŚCI
na ZUŻYCIE ŚCIERNE w WARUNKACH
WYSOKIEJ WILGOTNOŚCI
KIEROWNIK:
E-MAIL:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. JOANNA RYSZKOWSKA
[email protected]
+48 22 628 19 83
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.09.19
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.09.18
TEL.:
dr inż. JOANNA RYSZKOWSKA
[email protected]
+48 22 628 19 83
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.10.15
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.09.14
CEL PROJEKTU
Opracowanie nanokompozytów uretanowo mocznikowych do pracy
w warunkach wysokiej wilgotności, oraz techniki ich ciągłego wytwarzania.
CEL PROJEKTU
Opracowanie podstaw technologii wytwarzania kompozytów drewno – polimer z odpadowych surowców dostępnych w kraju do zastosowań wytypowanych we współpracy z małymi i średnimi przedsiębiorstwami (MŚP). Uwzględniono czynniki zapewniające możliwość
uruchomienia produkcji, tj. ciągłość dostaw i powtarzalność właściwości surowców odpadowych na osnowę tych materiałów oraz napełniaczy drewnopochodnych. Opracowywane technologie wytwarzania WPC uwzględniają park maszynowy dostępny w wybranych
MŚP, zainteresowanych uruchomieniem produkcji wyrobów.
W ciągu ostatnich lat popularna stała się grupa materiałów określa-
Przygotowanie do wdrożenia produkcji nowej grupy materiałów poliuretanowych do zastosowania na koła, wałki, rolki i inne elementy
eksploatowane w warunkach wysokich obciążeń, znacznego zapylenia, zmiennej temperatury, podwyższonej wilgotności.
80
KOMPOZYTY METAL-METAL
OTRZYMYWANIE IN SITU na DRODZE
DUŻEGO ODKSZTAŁCENIA PLASTYCZNEGO
MODELOWANIE MIKRODEFEKTÓW
w MONOKRYSZTAŁACH GERMANU
KIEROWNIK:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. MAŁGORZATA SUŚ-RYSZKOWSKA
[email protected]
+48 22 234 87 37
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.09.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.06.30
E-MAIL:
TEL.:
mgr inż. PIOTR ŚPIEWAK
[email protected]
+48 606 647 854
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.09.18
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.03.17
CEL PROJEKTU
CEL PROJEKTU
Opracowanie materiałów o charakterze kompozytu metal-metal
z wykorzystaniem metod dużego odkształcenia plastycznego (SPD
– severe plastic deformation). Założeniem jest otrzymanie in situ
wzmocnionego materiału o strukturze kompozytu włóknistego.
Założono, że duże odkształcenia plastyczne doprowadzą, przy odpowiednim doborze parametrów procesu, do otrzymywania ukierunkowanych lub pasmowych struktur o podwyższonych właściwościach wytrzymałościowych. Zaplanowano uzyskanie kompozytów Cu-W oraz
Cu-Nb na drodze dużego odkształcenia plastycznego spieków proszków (DMMCs – deformation processed metal-metal composites).
Planowano silne odkształcenie uzyskanych spieków na drodze przeciskania przez kanał kątowy (ECAP – Equal Channel Angular Pressing)
oraz hydroekstruzjii (HE). Wykorzystanie obu metod pozwoliło na
uzyskanie włóknistych kompozytów in situ o różnym rozkładzie
komponentów (osnowy i fazy zbrojącej). Metody SPD są tu szczególnie korzystne ze względu na fakt, że faza zbrojąca w porównaniu
z osnową cechuje się ograniczoną plastycznością.
W projekcie przewidziano szczegółową analizę procesów zachodzących w trakcie odkształcania materiałów pod wysokim ciśnieniem.
W badaniach uwzględniono zarówno stan wyjściowy badanych
metali, wielkość i geometrię zastosowanych proszków, ilość fazy
zbrojącej, jak również metodę i parametry dużego odkształcenia
plastycznego, takie jak temperatura czy szybkość odkształcania.
Założono, że uzyskane kompozyty będą charakteryzowały się podwyższoną odpornością na zużycie erozyjne, dobrą przewodnością
elektryczną oraz zwiększonymi parametrami wytrzymałościowymi. Materiały składające się z miedzianej osnowy zbrojonej in situ
z włóknami wysokowytrzymałych metali o wysokiej temperaturze topnienia, takimi jak wolfram czy niob, mogą być materiałem wyjściowym
do zastosowań wysokotemperaturowych lub w elektrotechnice.
Scharakteryzowanie zjawisk zachodzących podczas dużego odkształcenia plastycznego spieków dwufazowych mającego na celu otrzymanie
wysokowytrzymałych kompozytów in situ DMMCs o założonych właściwościach fizycznych i określonej mikrostrukturze. W konsekwencji opracowanie nowej metody uzyskiwania kompozytów DMMCs i sterowania
ich właściwościami poprzez mikrostrukturę. W oparciu o uzyskane wyniki polepszenie technologii wytwarzania takich materiałów i opracowanie podstaw zwiększania odporności na zużycie erozyjne materiałów
o wysokiej wytrzymałości i przewodnictwie elektrycznym. Uzyskanie
wyników o dużej wartości poznawczej i potencjalnie aplikacyjnej.
Bezdyslokacyjne monokryształy germanu, używane do produkcji
płytek epitaksjalnych dla optoelektroniki i elektroniki wytwarzane
są metodą Czochralskiego. W celu zwiększenia stopnia użyteczności tych płytek dla mikro- i nanoelektroniki, niezbędne jest zminimalizowanie liczby wad występujących na ich powierzchni. Dotychczasowe badania eksperymentalne pokazały, że część z nich
jest spowodowana obecnością defektów powstających podczas
wzrostu kryształu. Rozważając analogiczny problem w kryształach
krzemu wytwarzanych metodą Czochralskiego, przyjęto, że są one
również wynikiem agregacji w klastry defektów punktowych, tworzących się na granicy fazy ciekłej i stałej w procesie krystalizacji.
Stąd dla zapewnienia kontroli procesu krystalizacji i minimalizacji
rozkładu i/lub rozmiaru mikrodefektów, niezbędne jest określenie
mechanizmu odpowiedzialnego za ich powstawanie. W porównaniu
z literaturą omawiającą problemy powstawania defektów w monokryształach krzemu, praktycznie nie ma (aktualnych) informacji
dotyczących ich tworzenia się w germanie.
Opracowanie:
modelu fizycznego tworzenia się defektów w monokryształach
germanu wytwarzanych metodą Czochralskiego, oraz jego eksperymentalną weryfikację;
metody i oprogramowania, opartych o przyjęty model fizyczny,
umożliwiających modelowanie rozkładu gęstości i/lub rozmiaru
mikrodefektów, uwzględniających warunki procesowe wzrostu
kryształów (np. rozkład temperatury w krysztale, dynamiki na
froncie krystalizacji).
Aby opracować model fizyczny niezbędne jest satysfakcjonujące
oszacowanie podstawowych stałych materiałowych. Dlatego jednym z zadań projektu jest ich wyznaczenie przez obliczenia ab
initio (z pierwszych zasad) oraz obliczenia dynamiki molekularnej.
Następnie przeprowadzenie porównania wyników modelowych
z wyznaczonym eksperymentalnie rozkładem defektów oraz najnowszymi danymi eksperymentalnymi ośrodków zajmujących się
charakterystyką germanu.
81
WIELOSKALOWE MODELOWANIE
PROCESU ODKSZTAŁCENIA PLASTYCZNEGO
w METALACH o STRUKTURZE
NANOKRYSTALICZNEJ
KSZTAŁTOWANIE WŁAŚCIWOŚCI STOPÓW
TYTANU w ASPEKCIE WYTWARZANIA
NOWYCH BIOMATERIAŁÓW KOSTNYCH
KIEROWNIK:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. TOMASZ WEJRZANOWSKI
[email protected]
+48 22 234 87 42
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.11.08
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.11.07
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. TADEUSZ WIERZCHOŃ
[email protected]
+48 22 848 49 47
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.05.18
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.11.17
CEL PROJEKTU
CEL PROJEKTU
Opracowanie i weryfikacja modelu pozwalającego na zbadanie mechanizmów odkształcenia plastycznego w nanokrystalicznych metalach oraz
określenie wpływu cech struktury nanometali na ich właściwości mechaniczne. Opracowany w ramach projektu model uwzględnia zjawiska i właściwości badanych materiałów na poziomie budowy elektronowej (metoda
ab initio), atomowej (metoda dynamiki molekularnej) oraz struktury ziarnistej (metody statystyczne). Zastosowanie wieloskalowej analizy pozwoli
na badanie zarówno właściwości sprężystych nanometali, procesu odkształcenia plastycznego (oraz zjawisk mu towarzyszących), oraz makroskopowych właściwości w postaci krzywych odkształcenie-naprężenie.
Opracowanie modelu, obejmujące zagadnienia wpływu budowy wewnętrznej materiału, a w tym: ziarnistości i roli granic ziaren, oraz
czynników zewnętrznych (takich jak temperatura) na proces odkształcenia plastycznego w nanometalach.
Opracowanie podstaw nowatorskich technologii wytwarzania warstw
powierzchniowych typu TiO2+TiN+Ti2N+ Ti(N) na stopach tytanu, w szczególności Ti6Al4V szeroko stosowanym w medycynie. Warstwy te wytwarzane są poprzez połączenie procesu azotowania jarzeniowego
z utlenianiem jarzeniowym w jednym cyklu technologicznym oraz poprzez połączenie procesu azotowania jarzeniowego i chemicznego oddziaływania stężonym roztworem wodorotlenku sodowego.
Wytworzone warstwy o charakterze dyfuzyjnym, a więc o dobrej
przyczepności gwarantują wysoką biozgodność, dobrą odporność
korozyjną stopów tytanu, zapewniają wysoką odporność na zużycie
przez tarcie oraz zachowanie dobrych właściwości mechanicznych
stopów tytanu, a ponadto – co jest istotne w przypadku biomateriałów kostnych – nadają stopom tytanu właściwości biomimetyczne, tj. zapewnienie tworzenia się cienkiej warstwy hydroksyapatytu
tworzącego się wskutek zachodzących reakcji chemicznych na powierzchni tlenku tytanu poprzez zanurzenie w roztworze symulującym płyn ustrojowy (SBF). Właściwości biologiczne wytworzonych
warstw badano w warunkach in vitro z ludzkimi osteoblastami.
Kształtowanie struktury i składu chemicznego tlenków i azotków tytanu,
ich topografii powierzchni, charakter dyfuzyjny wytwarzanych warstw
pozwoli na opracowanie nowej generacji implantów kostnych, a ponadto
– co jest istotne w przypadku biomateriałów tytanowych – opracowane
sposoby wytwarzania dyfuzyjnych warstw powierzchniowych umożliwią obróbkę implantów o skomplikowanych kształtach.
Opracowanie podstaw nowych technologii umożliwiających wytwarzanie tytanowych biomateriałów kostnych o kontrolowanej biozgodności i aktywności biologicznej.
Rozprawa doktorska, publikacje naukowe w czasopismach międzynarodowych.
Ewentualne zgłoszenia patentowe.
82
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. ŁUKASZ CIUPIŃSKI
krytycznych wad korozji galwanicznej, a następnie zwiększenie
skali tego modelu umożliwiające zastosowanie w przypadku konstrukcyjnych elementów samolotów.
Analiza i zintegrowanie z opracowanym modelem wpływu stosowanych antykorozyjnych obróbek powierzchni.
Opracowanie sposobu pozwalającego na połączenie wytypowanych
modeli w model integralny, obejmujący zarówno zjawiska w skali
makro, jak i mikro, a następnie jego walidacja.
[email protected]
+ 48 22 234 87 92
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.03.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.02.28
KOORDYNATOR:
EADS Corporate Research Centre, Niemcy.
Airbus Deutschland GmbH, Niemcy; EADS Corporate Research
Centre, Francja; Computational Mechanics International Limited, Wielka
Brytania; Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research,
Szwajcaria; University of Bourgogne, Francja; University of Erlangen,
Niemcy; Vrije Universiteit Brussel, Belgia; Sheffi eld Hallam University,
Wielka Brytania; University of Watras, Grecja; Politechnika Warszawska,
Polska
PARTNERZY:
INTELIGENTNE PANCERZE PASYWNE
z ZASTOSOWANIEM CIECZY
REOLOGICZNYCH ze STRUKTURAMI NANO
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
CEL PROJEKTU
Opracowanie numerycznego modelu pozwalającego na komputerową symulację lokalizacji i przebiegu procesów korozyjnych w stopach aluminium, w skali mikro i makro. Modele opisujące zjawiska
w skali mikro opracowano na bazie danych uzyskanych eksperymentalnie w ramach projektu. Wyniki obliczeń numerycznych oparte
są o wyznaczone zależności prędkości korozji w funkcji fizycznych
i geometrycznych współczynników opisujących mikrostrukturę materiału oraz założonego mikrośrodowiska. Na bazie uzyskanych wyników modelowania w skali mikro opracowano grupę modeli w skali
makro. Modele te obejmują zjawiska zachodzące w przypadku aluminiowych części konstrukcji lotniczych, jak np. poszycia kadłubów.
Modele uwzględniają również wpływ obróbek powierzchni stosowanych w systemach ochrony antykorozyjnej, takich jak plater czy powierzchniowa warstwa tlenkowa. Ostateczny model uwzględniający poszczególne modele, opracowane dla różnych skal i wariantów
geometrycznych i materiałowych, poddano walidacji, a następnie
dalszym działaniom aplikacyjnym, związanym z technologicznym
wdrożeniem efektów projektu.
prof. dr hab. MARCIN LEONOWICZ
[email protected]
+48 22 234 84 50
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.04.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2013.03.31
PRZEWIDYWANIE PROCESÓW
KOROZYJNYCH w OPARCIU
o MODELE NUMERYCZNE
Instytut Technologii Bezpieczeństwa w Łodzi; Wojskowy
Instytut Techniczny Uzbrojenia w Zielonce
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Podniesienie innowacyjności przedsiębiorstw w sektorze wytwórczym poprzez opracowanie i wytworzenie nowoczesnych, elastycznych i łatwych w użyciu, funkcjonalnych pancerzy pasywnych z nanotrukturami oraz ich wdrożenie zarówno w obszarze obronności
kraju, jak również w zastosowaniach cywilnych.
Opracowanie i wytworzenie pasywnych nanostrukturalnych pancerzy kompozytowych z cieczą koloidalną i z cieczą magnetoreologiczną do ochrony np. ciała człowieka.
Zdefiniowanie i pozyskanie niezbędnych parametrów modelowych opisujących zjawiska korozyjne wstępujące w stopach Al oraz zgromadzenie danych serwisowych, dotyczących występowania uszkodzeń
korozyjnych w konstrukcjach użytkowanych obecnie samolotów.
Opracowanie numerycznych modeli w mikroskali, służących do modelowania zlokalizowanej korozji w stopach Al w zależności od ich
mikrostruktury i warunków mikrokorozyjnych.
Wyznaczenie prędkości korozji dla stopów Al w mezoskali, na drodze obliczeń numerycznych uwzględniających zależność tej prędkości od fizycznych i geometrycznych współczynników dla danego mikrośrodowiska.
Opracowanie „prostego” modelu numerycznego do przewidywania
83
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
SYSTEMOWE ROZWIĄZANIA
w DZIEDZINIE PROCESÓW i PRODUKTÓW
INŻYNIERII TKANKOWEJ
prof. dr hab. inż. MARCIN LEONOWICZ
[email protected]
+ 48 22 234 84 50
KIEROWNIK:
E-MAIL:
dr hab. inż. MAŁGORZATA LEWANDOWSKA
[email protected]
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.06.01
TEL.:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.12.31
DATA ROZPOCZĘCIA:
2005.03.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.02.28
INTAS member states: Faculty of Materials Science and
Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland, prof.
Marcin Leonowicz – project leader; Department of Engineering Materials,
Sheffield University, United Kingdom, prof. Hywel A. Davies, dr Iain Todd;
Autonomous University of Barcelona, Barcelona, Spain, dr D. Muraviev.
NIS countries: Institute of Problems of Chemical Physics RAS, Russia,
prof. A. Pomogailo; Institute of General and Inorganic Chemistry, RAS,
Moscow, Russia, prof. Sergey Gubin; Institute of Problems of Materials
Science of NASU, Kiev, Ukraine, prof. S. Zaginaichenko; Institute of
Chemistry, Moldova,,Academy of Sciences, Moldova, dr C.I. Turta
PARTNERZY:
+ 48 22 234 84 41
CEL PROJEKTU
Wprowadzenie systemowych rozwiązań w zakresie inżynierii tkankowej i związanych z nią technologii. Inżynieria tkankowa jest interdyscyplinarną dziedziną, która angażuje wiedzę biologiczną, medyczną
i techniczną, w celu odtwarzania lub wspomagania funkcji tkanek ludzkich. Jest to dyscyplina stosunkowo młoda, dynamicznie rozwijająca
się i bardzo perspektywiczna. Oczekuje się, że kliniczne wdrożenia materiałów opracowanych metodami inżynierii tkankowej mogą stanowić
przełom w dziedzinie rekonstrukcji ludzkich tkanek.
NOWE STRATEGIE SYNTEZY STABILNYCH
NANOCZĄSTEK FERROMAGNETYCZNYCH
CEL PROJEKTU
Opracowanie metody otrzymywania ferromagnetycznych/superparamagnetycznych nanocząstek w osnowie polimerowej, polimerowo-nieorganicznej lub węglowej. Badania ich struktury i właściwości magnetycznych.
Opracowanie metody otrzymywania ferromagnetycznych/superparamagnetycznych nanocząstek w osnowie polimerowej, polimerowo-nieorganicznej lub węglowej, a także badania ich struktury
i właściwości magnetycznych. Nanocząstki składają się z ferromagnetycznych pierwiastków takich jak żelazo, kobalt i nikiel, a także
ich tlenków, węglików i stopów (Fe-Pt, Fe-Co, Co-CoO-Co, Co-Pd-Co,
Co-TiO2-Co, Co-Pd, Fe- Pd, SmCo-Co and Nd-Fe-B-Fe3B).
Metody które są stosowane obejmują:
proces polimeryzacji i kopolimeryzacji w fazie stałej monomerów
zawierających metale, a następnie otrzymanie produktów w wyniku pirolizy. W tej metodzie nanocząstki ferromagnetyczne oraz
polimerowa osnowa są formowane jednocześnie;
wyrób jednorodnych nanocząstek oraz struktur „jądro-skorupa”
poprzez rozpad cieplny komponentów ciekłych zawierających
metal (olej mineralny lub roztwór polimeru w oleju);
syntezę polimeru metodą zol-żel, która zawiera formowanie
osnowy polimerowo-nieorganicznej oraz tworzenie in situ magnetycznych nanowypełniaczy podczas kondensacji osnowy;
kondensację z metalu i par węgla wytwarzanych w łuku elektrycznym, a następnie osadzenie kompozytów metal-grafit;
syntezę tlenków żelaza z oxo-wielocząsteczkowych metalicznych grup
karboksylowych (zawierających atomy lantanowców), jako model kompleksów (związków złożonych) w tworzeniu metalowych nanocząstek.
Przełom w syntezie nowej generacji materiałów na rusztowania dla
komórek przez odpowiednie wykorzystanie i rozwój dostępnych
technologii i precyzyjne projektowanie ich właściwości fizycznych
i biologicznych tak, aby zapewnić wymagany skutek kliniczny.
Przełom w poszukiwaniu nowych źródeł komórek i w metodach ich
hodowli;
Przeniesienie doświadczeń ze skali laboratoryjnej do produkcji masowej
produktów dla regeneracji tkanek, spełniających wymagania kliniczne.
84
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. ZBIGNIEW PAKIEŁA
[email protected]
+48 22 234 87 44
WYTWARZANIE STALI
o STRUKTURZE NANOKRYSTALICZNEJ
przy WYKORZYSTANIU PRZEMIAN
FAZOWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. WIESŁAW ŚWIĄTNICKI
[email protected]
+48 22 412 49 15
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.04.01
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.04.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2013.09.30
DATA ZAKOŃCZENIA:
2014.12.31
KOORDYNATOR:
Przemysłowy Instytu Automatyki i Pomiarów
Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów; Centrum
Badań Kosmicznych; Centrum Naukowo Badawcze Ochrony
Przeciwpożarowej; Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych;
Politechnika Poznańska - Wydział Informatyki i Zarządzania (Instytut
Informatyki); Politechnika Warszawska - Wydział Elektroniki i Technik
Informacyjnych (Instytut Radioelektroniki), Wydział Mechaniczny
Energetyki i Lotnictwa (Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki
Stosowanej), Wydział Inżynierii Materiałowej (Zakład Projektowania
Materiałów); Wojskowa Akademia Techniczna - Instytut Optoelektroniki
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Budowa demonstratora zintegrowanego mobilnego systemu wspomagającego działania antyterrorystyczne i antykryzysowe.
Zminimalizowanie ryzyka ludzi podejmujących akcję ratunkową lub
interwencję.
Polepszenie efektywności działania służb odpowiedzialnych za bezpieczeństwo publiczne.
Stworzenie nowej jakości w działaniach służb odpowiedzialnych
za bezpieczeństwo publiczne.
Integracja działań wielu rodzajów służb ratowniczych.
Skrócenie czasu potrzebnego do podjęcia akcji ratunkowej.
Projekt ma charakter samodzielny - liderem jest
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej. Projekt
realizowany będzie również we współpracy z innymi jednostkami
naukowo-badawczymi z kraju i zagranicy oraz przedsiębiorstwami
przemysłowymi.
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Opracowanie innowacyjnej technologii wytwarzania struktury nanokrystalicznej w stalach nisko i średniostopowych poprzez sterowanie przemianami fazowymi w trakcie precyzyjnie zaprojektowanych
procesów obróbki cieplnej. Struktura nanokrystaliczna zapewnia
uzyskanie unikatowego zespołu właściwości mechanicznych zbliżonych do właściwości wysokostopowych i kosztownych stali maraging. Celem aplikacyjnym projektu jest opracowanie stali podatnych
do nanostrukturyzacji oraz opracowanie rozwiązań technicznych
gotowych do wdrożenia i komercjalizacji w przemyśle maszynowym, środków transportu i zbrojeniowym.
ZINTEGROWANY MOBILNY SYSTEM
WSPOMAGAJĄCY DZIAŁANIA
ANTYTERRORYSTYCZNE
i ANTYKRYZYSOWE
Przeniesienie opracowanych stali i technologii do praktyki przemysłowej. Opatentowanie opracowanych stali oraz wdrożenie do produkcji przemysłowej innowacyjnej technologii nanostrukturyzacji
stali. Bazująca na wiedzy naukowej technologia wytwarzania stali
nanokrystalicznej przyczyni się do wzrostu innowacyjności i konkurencyjności polskich przedsiębiorstw, które będą ją wdrażały, co jest
zgodne z podstawowym celem Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, którym jest rozwój polskiej gospodarki w oparciu
o innowacyjne przedsiębiorstwa.
85
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. WOJCIECH ŚWIĘSZKOWSKI
[email protected]
+ 48 22 234 87 92
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.02.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.01.31
dr H. B. J. Karperien, University of Twente – Institute for
Biomedical Technology, the Netherlands
KOORDYNATOR:
Göteborg University, Sweden; University of Liverpool, United
Kingdom; Department of Oncology, Biology and Genetics – University of
Genoa, Italy; Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland;
Johannes Gutenberg University, Germany; Denis Diderot University
(Université Paris 7 – Denis-Diderot), France; Universidade do Minho
(University of Minho), Portugal
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Pozyskanie nowej wiedzy w zakresie metod leczenia uszkodzeń
stawów człowieka oraz udział w opracowaniu metod leczenia chorób zwyrodnieniowych tkanek kostnej oraz chrzęstnej, takich jak
osteoarthritis.
Dodatkowo wykształcenie 9 doktorantów w dziedzinie inżynierii
tkankowej.
Zatrudnienie 9 młodych naukowców (doktorantów), którzy realizują
program szkoleniowy i prowadzą wspólne badania w wymienionych
powyżej obszarach badawczych. Udział doktorantów w projekcie
umożliwi im nabycie wiedzy i umiejętności w dziedzinie inżynierii
tkankowej, dzięki czemu mogą zostać ekspertami w obszarze medycyny regeneracyjnej.
ZAAWANSOWANE MATERIAŁY
i TECHNOLOGIE ich WYTWARZANIA
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
DATA ROZPOCZĘCIA:
2010.01.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2013.12.31
KOORDYNATOR:
Instytut Metali Nieżelaznych Gliwice
Instytut Metali Nieżelaznych z siedzibą w Gliwicach (Lider
konsorcjum); Politechnika Krakowska, Wydział Mechaniczny; Politechnika
Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii; Akademia Górniczo–
Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych; Instytut Metalurgii i Inżynierii
Materiałowej PAN; Instytut Odlewnictwa, Kraków; Instytut Technologii
Materiałów Elektronicznych, Warszawa
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Wykorzystanie najnowszych osiągnięć współczesnej inżynierii materiałowej dla stworzenia bazy i zarazem oferty nowoczesnych rozwiązań materiałowych i technologicznych dla przemysłów działających w obszarze metali nieżelaznych. Projekt podzielono na siedem obszarów, wśród których
obszar I „Nanomateriały” realizuje Politechnika Warszawska.
Celem ogólnym obszaru jest podniesienie innowacyjności przedsiębiorstw
w sektorze wytwórczym poprzez wdrożenie do przemysłu materiałów o
strukturze nanometrycznej. Implementacja wyników projektu może przyczynić się do istotnych zmian w otoczeniu społeczno-gospodarczym.
Zmiany te wyrazić można wskaźnikami oddziaływania:
zwiększenie wykorzystania zaawansowanych materiałów (w tym
w szczególności nanomateriałów) przez rodzimy przemysł, wzrost
rentowności przedsiębiorstw, bowiem ich produkty bazować będą na
wiedzy, a nie tylko na niskich kosztach pracy,
zwiększenie konkurencyjności przedsiębiorstw na rynku krajowym i
międzynarodowym,
zwiększenie roli badań naukowych w rozwoju przedsiębiorstw,
wzrost świadomości społecznej w zakresie wykorzystania osiągnięć
nanotechnologii.
WSPÓLNE KSZTAŁCENIE
w ZAKRESIE INŻYNIERII TKANKOWEJ:
WIELODYSCYPLINARNE PODEJŚCIE
do REGENERACJI STAWÓW
Celem głównym zadania realizowanego przez Politechnikę Warszawską,
Wydział Inżynierii Materiałowe jest opracowanie podstaw technologii
konsolidacji proszków metodami prasowania oraz specjalnymi technikami
spiekania wysokotemperaturowego, umożliwiającymi utrzymanie struktury nanometrycznej w otrzymywanych materiałach litych. Wynika stąd
konieczność opracowania specjalnych zabiegów technologicznych ograniczających rozrost ziaren podczas konsolidacji proszków.
Efekty realizacji projektu kierowane są głównie do tych sektorów gospodarki, dla których zaawansowane materiały o nowych własnościach decydują o konkurencyjności wytwarzanych produktów. Wśród końcowych
odbiorców występują gównie producenci z branży motoryzacyjnej, lotniczej, energetycznej, elektronicznej i elektrotechnicznej. Bezpośrednio zainteresowani wynikami projektu są przedstawiciele krajowego przemysłu
metalurgicznego miedzi, zakłady przetwórcze stopów aluminium, odlewnie oraz zakłady zajmujące się przerobem surowców wtórnych.
dr inż. JOANNA ZDUNEK
[email protected]
+48 22 234 85 56
86
WYDZIAŁ
INŻYNIERII
PRODUKCJI
PROJEKTY BADAWCZE
89
DR INŻ.
Rozwój metod mikrołączenia mechanicznego
ROBERT CACKO
89
LUCJAN DĄBROWSKI
90
90
Opracowanie technologii i wykonanie elementów
konstrukcyjnych do prototypu samolotu bezzałogowego
Samonit PW-141
LUCJAN DĄBROWSKI
Optymalizacja wielokryterialna właściwości cieczy roboczej
i warunków hydrodynamicznych wycinania elektroerozyjnego
drutem (WEDM)
PROF. DR HAB. INŻ.
Wieloparametrowa diagnostyka stanu narzędzia
KRZYSZTOF JEMIELNIAK
91
DR INŻ.
DAWID MYSZKA
91
PROF. DR HAB. INŻ.
BOGDAN NOWICKI
92
PROF. DR HAB. INŻ.
MARCIN PERZYK
Uszlachetnianie powierzchni odlewów precyzyjnych z żeliwa
sferoidalnego ausferrytycznego przez zastosowanie obróbki
cieplno-chemicznej
Badania nad nowym sposobem i przyrządami do pomiaru
naprężeń w technologicznych warstwach wierzchnich
Zastosowanie metod eksploracji danych do poprawy jakości
i ekonomiki produkcji odlewniczej
93
PROF. DR HAB. INŻ.
JERZY KOZAK
Badania procesu obróbki elektrochemicznej mikroelementów
(μ-ECM)
88
ROZWÓJ METOD MIKROŁĄCZENIA
MECHANICZNEGO
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. ROBERT CACKO
[email protected]
OPRACOWANIE TECHNOLOGII
i WYKONANIE ELEMENTÓW
KONSTRUKCYJNYCH do PROTOTYPU
SAMOLOTU BEZZAŁOGOWEGO
SAMONIT PW-141
+48 22 234 84 21
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.04.20
KIEROWNIK:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.04.19
E-MAIL:
KOORDYNATOR:
Rafał Bartnik
CEL PROJEKTU
Zweryfikowanie możliwości wykorzystania nowoczesnych połączeń
mechanicznych z udziałem odkształceń plastycznych w procesach
łączenia mikroelementów. W projekcie uwzględniono analizę wpływu miniaturyzacji (efektu skali) na proces projektowania połączeń,
występujące zjawiska objętościowe i powierzchniowe oraz tworzenie modeli numerycznych. Integralną częścią projektu jest wprowadzenie drgań narzędzi jako czynnika wspomagającego projektowane
procesy mikrołączenia mechanicznego.
W pierwszej fazie projektu, na podstawie analiz numerycznych
i eksperymentów laboratoryjnych, uzyskano dane do dokładnego
opisu zaprojektowanych połączeń. Bardzo ważną i stanowiącą duże
wyzwanie naukowe częścią projektu jest zaplanowane modelowanie
numeryczne, które jest niezbędne w każdej fazie realizacji projektu.
O ile modelowanie numeryczne procesu łączenia pod naciskiem
w skali makro nie nastręcza większych problemów przy zastosowaniu odpowiedniego oprogramowania, o tyle modelowanie nitowania
bezotworowego jest procesem znacznie bardziej złożonym. Opracowanie procedury modelowania w skali mikro – zwłaszcza procesu
nitowania bezotworowego – przedstawia niewątpliwie duże wyzwanie i stanowi o unikatowym charakterze wniosku. Należy zwrócić uwagę, że tworzone modele dotyczą mikroelementów (inne niż
w skali makro podejście), a w wypadku nitowania bezotworowego
uwzględniają także zagadnienie rozdzielania materiału. Ten ostatni
aspekt, mimo doświadczenia zespołu, wydaje się być szczególnie
trudny do właściwego opisu i stanowi kolejny unikatowy element
wniosku. W modelowaniu uwzględniono także drgania narzędzi.
W trakcie realizacji projektu wybrany został sposób podejścia do tego
zagadnienia, ponieważ przy jednoczesnym uwzględnieniu wszystkich
opisanych zjawisk spodziewano się trudności obliczeniowych.
W fazie drugiej, poprzez powtórzenie opracowanej procedury dla wybranych parametrów (gatunku materiałów blach i nitów, warunków technologicznych i geometrycznych procesu) dokonano jakościowej oceny
ich wpływu na wytrzymałość statyczną i dynamiczną złącza. Ważnym
elementem projektu jest próba wykorzystania nanomateriału na nity służące do łączenia w przypadku procesu nitowania bezotworowego (SPR).
W części ostatniej podjęto próby oszacowania ilościowego wpływu wybranych parametrów i powiązania ich z wytrzymałością połączeń oraz
określenia możliwości dalszego jej podnoszenia. W aspekcie wyboru
technologii (nitowanie bezotworowe i łączenie pod naciskiem), koncepcji
wspomagania drganiami niskiej częstotliwości, symulacji numerycznych.
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. LUCJAN DĄBROWSKI
[email protected]
+48 22 628 81 10
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.09.15
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.07.14
KOORDYNATOR:
prof. Zdobysław Goraj
Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Politechniki
Warszawskiej; Politechnika Wrocławska; Wojskowa Akademia
Techniczna
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Opracowanie technologii na obrabiarki sterowane numerycznie
skrawające i elektroerozyjne na wykonanie elementów konstrukcji
nośnej do foremników kadłuba i dźwigarów prototypu samolotu
bezzałogowego Samonit.
Wykonanie foremniki dla kształtowania kadłuba i dźwigarów samolotu bezzałogowego Samonit.
89
OPTYMALIZACJA WIELOKRYTERIALNA
WŁAŚCIWOŚCI CIECZY ROBOCZEJ
i WARUNKÓW HYDRODYNAMICZNYCH
WYCINANIA ELEKTROEROZYJNEGO
DRUTEM (WEDM)
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
przygotowawczego związanego z dejonizacją dielektryka wodnego, co wiąże się doświadczalnym wyznaczeniem dopuszczalnej ze
względu na stabilność procesu, konduktywności granicznej. Zmiany
w konstrukcji obrabiarek byłyby niewielkie, czyli istniałaby możliwość łatwej adaptacji w już istniejących urządzeniach.
WIELOPARAMETROWA DIAGNOSTYKA
STANU NARZĘDZIA
prof. nzw. dr hab. inż. LUCJAN DĄBROWSKI
[email protected]
+48 22 628 81 10
KIEROWNIK:
E-MAIL:
prof. dr hab. inż. KRZYSZTOF JEMIELNIAK
[email protected]
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.05.15
TEL.:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.08.31
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.06.09
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.06.08
CEL PROJEKTU
Przeprowadzenie badań podstawowych wyładowań elektrycznych
oraz procesów elektrochemicznych w szczelinie międzyelektrodowej w obecności dielektryka wodnego różnej konduktywności elektrycznej.
Badania wpływu właściwości dielektryka wodnego na stabilność
procesu WEDM i jego wskaźniki użytkowe oraz wyznaczenie dopuszczalnej - maksymalnej konduktywności elektrycznej.
Ustalenie wpływu warunków hydrodynamicznych w szczelinie międzyelektrodowej na wskaźniki użytkowe WEDM.
Wyznaczenie warunków realizacji WEDM według kryterium minimalnych kosztów.
Poprawa wskaźników ekonomicznych, czyli zmniejszenie kosztów
wytwarzania elementów tą metodą przy zachowaniu (jeżeli nie
podwyższeniu) wskaźników użytkowych WEDM poprzez dobór właściwości dielektryka wodnego oraz optymalizację hydrodynamiki
przepływu dielektryka.
Możliwe jest to, w szczególności przez skrócenie czasu pomocniczo
+ 48 22 234 86 56
CEL PROJEKTU
Poszukiwanie nowych miar sygnałów do nadzoru stanu narzędzi
w oparciu o zaawansowane metody analizy szeregów czasowych
(np. transformatę falkową, filtry cyfrowe).
Opracowanie algorytmów automatycznej akwizycji danych, wyznaczania, wyboru i selekcji miar oraz doboru optymalnej wersji strategii bez udziału operatora obrabiarki.
Opracowanie ogólnej, czyli dopasowanej do nadzoru różnych sposobów obróbki (toczenie, frezowanie, wiercenie) rożnych materiałów
(metale, materiały drzewne) strategii nadzoru KSO, opartej na wielu
miarach sygnałów diagnostycznych.
Opracowanie ogólnej strategii nadzoru zużycia, opartej na wielu
miarach sygnałów pochodzących z różnych czujników
Powstanie szeregu wirtualnych układów nadzoru stanu narzędzi
w postaci programów w języku LAbVIEW, uruchamianych na komputerach PC wyposażonych w kartę DAQ, a więc możliwych do bezpośredniego wykorzystania w czasie rzeczywistym.
90
USZLACHETNIANIE POWIERZCHNI
ODLEWÓW PRECYZYJNYCH z ŻELIWA
SFEROIDALNEGO AUSFERRYTYCZNEGO
PRZEZ ZASTOSOWANIE OBRÓBKI
CIEPLNO-CHEMICZNEJ
BADANIA NAD NOWYM SPOSOBEM
i PRZYRZĄDAMI do POMIARU NAPRĘŻEŃ
w TECHNOLOGICZNYCH WARSTWACH
WIERZCHNICH
KIEROWNIK:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. DAWID MYSZKA
[email protected]
+48 505 170 947
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.04.24
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.10.23
CEL PROJEKTU
Poprawienie właściwości (zwiększenie odporności na ścieranie,
odporności na korozję, wytrzymałości zmęczeniowej) warstwy
wierzchniej odlewów precyzyjnych z żeliwa sferoidalnego przez
azotowanie, węgloazotowanie lub nawęglanie, jako zabiegi połączone z cyklem klasycznej obróbki cieplnej dla otrzymywania żeliwa
sferoidalnego ausferrytycznego.
Żeliwo sferoidalne hartowane izotermicznie, zwane w skrócie „żeliwem ADI” bądź „ADI” (ang. Austempered Ductile Iron), po trzydziestu latach od rozpoczęcia nad nim badań, jest dzisiaj materiałem konstrukcyjnym dość dobrze poznanym. Wytrzymałość na
rozciąganie sięgająca 1700MPa, wydłużenie do 15% (dla gatunków o Rm>800MPa), twardość do 50 HRC, wysoka wytrzymałość
zmęczeniowa i inne właściwości oraz powtarzalność produkcyjna
decydują o coraz wyższym zaufaniu konstruktorów do tego materiału. W projekcie zaproponowano nowy sposób uszlachetniania
powierzchni odlewów precyzyjnych, polegający na połączeniu obróbki cieplno-chemicznej z zabiegami obróbki cieplnej prowadzącej
do otrzymania żeliwa ADI.
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. BOGDAN NOWICKI
[email protected]
+48 22 628 81 10
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.03.15
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.03.14
CEL PROJEKTU
Opracowanie nowej metody, przyrządów pomiarowych i procedur
obliczeniowych do oceny naprężeń własnych w technologicznych
warstwach wierzchnich o znacznej niejednorodności. Metoda ta
oparta jest na pomiarze sił bądź momentów sił niezbędnych do
utrzymania próbki w stania wyprostowanym i zastosowaniu do
usuwania warstwy wierzchniej, w których badane są naprężenia
własne obróbki ściernej (docierania).
Nowy sposób pomiaru naprężeń własnych warstw wierzchnich
o znacznej niejednorodności i średnich oraz dużych grubościach,
np. po obróbkach elektroerozyjnych, laserowych, zgniotem powierzchniowym i hybrydowych, zapewniający większą dokładność
pomiarów od klasycznej metody Philipsa Weismana.
Prototyp skomputeryzowanego stanowiska badawczego do oceny
naprężeń własnych nową metodą.
Procedury obliczeniowe niezbędne do wyznaczania naprężeń własnych nową metodą.
Wyniki badań naprężeń własnych dla typowych sposobów obróbki.
Stworzenie kierunku badań opartego na jednoczesnym oddziaływaniu różnych zabiegów technologicznych, np. obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej lub innych, na rdzeń i warstwę wierzchnią wyrobów
odlewanych.
Sposób jednoczesnego utworzenia innej mikrostruktury w warstwie
wierzchniej i w rdzeniu odlewu precyzyjnego oddziałuje na poprawę
właściwości jego powierzchni (powierzchni odlewanej, bądź powierzchni obrabianej przed zabiegami cieplnymi) przy zachowaniu
odpowiednich właściwości rdzenia. Łączy on również dwa różne
procesy w jeden cykl, co ma swoje uzasadnienie ekonomiczne.
91
ZASTOSOWANIE METOD EKSPLORACJI
DANYCH do POPRAWY JAKOŚCI
i EKONOMIKI PRODUKCJI ODLEWNICZEJ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. MARCIN PERZYK
[email protected]
+48 22 849 97 97
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.07.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.12.31
Zakład Metalurgiczny Alstom Power, Elbląg; OŻ Drawski SA,
Drawski Młyn; Silum Sp. z o.o., Opojowice; Specodlew (Kraków, Radom);
Huta Małapanew, Ozimek; OŻ Wulkan, Częstochowa.
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Badania i analiza porównawcza możliwości różnych technik eksploracyjnych, zakończone wyborem optymalnych rozwiązań.
Stworzenie procedur wyboru, wstępnej analizy i przetwarzania danych produkcyjnych.
Stworzenie i testowanie procedur i oprogramowania przeznaczonego dla rozwiązywania najczęściej spotykanych rodzajów problemów w produkcji odlewniczej.
Istotna jest łatwość wdrażania opracowanych technik eksploracji danych w odlewniach, stąd profil prac ukierunkowano na ocenę
możliwości i ułatwienie aplikacji zasadniczo znanych rozwiązań.
Przewidziano wykorzystanie stosunkowo prostych narzędzi programistycznych wykorzystujących platformę MS Excel, co powinno
ułatwić wdrażanie systemu lub wybranych jego elementów do praktyki przemysłowej.
Oprogramowanie wspierające prowadzenie następujących działań
w odlewni:
przygotowanie danych zebranych w toku produkcji dla potrzeb
analiz;
wizualizacja danych i zależności występujących w produkcji;
wstępna statystyczna ocena danych produkcyjnych;
tworzenie modeli wielowymiarowej regresji nieliniowej z wykorzystaniem wybranych systemów uczących się;
wydobywanie z modeli informacji o względnym znaczeniu
zmiennych wejściowych (parametrach procesu), w tym dowolnych kombinacji (grup) zmiennych ze wskazaniem ewentualnych
interakcji między nimi;
optymalizacja parametrów procesu na podstawie modeli regresyjnych;
prognozowanie szeregów czasowych;
tworzenie wiedzy inżynierskiej w postaci reguł logicznych, przydatnych w projektowaniu i kontroli procesów.
92
BADANIA PROCESU OBRÓBKI
ELEKTROCHEMICZNEJ
MIKROELEMENTÓW (μ-ECM)
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. JERZY KOZAK
[email protected]
+48 22 234 83 62
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.06.04
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.02.11
KOORDYNATOR:
Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania,
Kraków.
Politechnika Warszawska – IMiK, Polska; The Otto von
Guericke University of Magdeburg, Niemcy; ECMTEC GmbH, Niemcy;
Zimmer & Krein GmbH, Niemcy; Politechnika Krakowska, Polska;
Polspecial, Polska; Marcosta, Polska.
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Badania teoretyczne i doświadczalne procesu impulsowej mikroobróbki elektrochemicznej μ-PECM z zastosowaniem impulsów
A-nanosekundowych i B-mikrosekundowych, modelowanie matematyczne i oprogramowanie do symulacji komputerowej procesu,
doświadczalne badania drążenia elektrochemicznego i ECM-CNC
(„frezowania”) mikrodetali, opracowanie koncepcji nowej obrabiarki
dla wykonywania mikrodetali.
Opracowanie i rozwoju mikrotechnologii elektrochemicznej oraz
udostępnienie wypracowanych rozwiązań, technologii oraz wiedzy i doświadczenia dla europejskich, w tym również polskich firm
MŚP z sektora producentów obrabiarek i użytków końcowych.
93
WYDZIAŁ
INŻYNIERII
ŚRODOWISKA
PROJEKTY BADAWCZE
96
DR INŻ.
PAWEŁ FALACIŃSKI
96
ANDRZEJ KRASZEWSKI
97
ANDRZEJ KULIG
97
DR HAB. INŻ.
JOLANTA PODEDWORNA
98
DR INŻ.
JOANNA STRUŻEWSKA
99
DR INŻ.
AGNIESZKA TABERNACKA
Mikrostruktura cementowo-bentonitowych zawiesin
twardniejących z dodatkiem popiołów fluidalnych
wyeksponowanych na filtracyjne oddziaływanie agresywnych
środowisk wodnych
Analiza i ocena efektów oddziaływania ruchu drogowego
na zdrowie mieszkańców miast
Szczegółowa identyfikacja, inwentaryzacja i charakterystyka
źródeł odorantów w gospodarce komunalnej, w ramach projektu
zamawianego pt. „Nowe metody i technologie dezodoryzacji
w produkcji przemysłowej, rolnej i gospodarce komunalnej”
Badania nad usuwaniem biogenów ze ścieków w procesie
denitryfikacji defosfatacyjnej
Dobór parametryzacji procesów meteorologicznych dla
systemów modelowania jakości powietrza, w typowych
sytuacjach smogowych na obszarze Polski
Mikrobiologiczne oczyszczanie gazów odlotowych w reaktorach
hybrydowych
100
Ocena skutków zmian klimatu i środowiska w Europie
KATARZYNA JUDA-REZLER Centralnej i Wschodniej
DR HAB. INŻ.
101
DR INŻ.
ALEKSANDER PANEK
Termomodernizacja budynków użyteczności publicznej zgodna
z zasadami zrównoważonego rozwoju STEP
95
MIKROSTRUKTURA CEMENTOWOBENTONITOWYCH ZAWIESIN
TWARDNIEJĄCYCH z DODATKIEM
POPIOŁÓW FLUIDALNYCH
WYEKSPONOWANYCH na FILTRACYJNE
ODDZIAŁYWANIE AGRESYWNYCH
ŚRODOWISK WODNYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
wodnymi, na których działanie mogą być narażone przesłony przeciwfiltracyjne wykonane z takich zawiesin. Projekt przyczyni się do
lepszego rozumienia zjawisk korozyjnych zachodzących w układzie
wielofazowym: cement – bentonit – popiół fluidalny – woda poddanym działaniu wybranych agresywności chemicznych.
Badania pozwolą także uporządkować doświadczenia zdobyte
w czasie kilkuletnich badań, co może zaowocować opracowaniem
potrzebnej na rynku publikacji zajmującej się zagadnieniem zawiesin twardniejących.
dr inż. PAWEŁ FALACIŃSKI
[email protected]
+48 22 234 53 34
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.07.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.06.30
ANALIZA i OCENA EFEKTÓW
ODDZIAŁYWANIA RUCHU DROGOWEGO
na ZDROWIE MIESZKAŃCÓW MIAST
KIEROWNIK:
CEL PROJEKTU
Rozpoznanie na poziomie mikrostrukturalnym procesów zachodzących w zawiesinach z popiołami fluidalnymi pod wpływem filtracyjnego działania cieczy agresywnych względem spoiwa cementowego. Przebieg mechanizmu korozji – zwłaszcza w przypadku
agresywności kwasowej – oraz jej produkty w zawiesinach twardniejących z dodatkiem popiołów fluidalnych są inne niż w przypadku
spoiw cementowych. Projekt wyjaśnia odmienny przebieg korozji
oraz produkty powstałe w strukturze materiału zawiesin z dodatkiem popiołów fluidalnych.
Zawiesiny twardniejące stosowane są do budowy przesłon przeciwfiltracyjnych w podłożu gruntowym, gdzie chronią wody podziemne
przed zanieczyszczeniem, a więc pracują w warunkach korozyjnych.
Do zawiesin twardniejących dość powszechnie dodawane są popioły
lotne. Materiał ten ma charakter mineralny i wykazuje właściwości
wiążące (pucolanowe). Może więc pełnić nie tylko rolę wypełniacza,
ale także dodatkowego spoiwa. Stosuje się zarówno popioły lotne
z węgla kamiennego, jak również z węgla brunatnego. Jeszcze kilka
lat temu były to wyłącznie popioły ze spalania konwencjonalnego,
jednak obecnie stosuje się także popioły ze spalania fluidalnego.
Dodatek popiołu lotnego ze spalania fluidalnego węgla kamiennego
lub brunatnego wykazuje cechy dodatku aktywnego (efekt pucolanowy) i korzystnie wpływającego na właściwości użytkowe zawiesin.
Utylitarnym celem projektu jest zoptymalizowanie składu zawiesin
twardniejących o wysokiej wodoszczelności. Wykazanie, że popioły
fluidalne są pełnowartościowym dodatkiem do zawiesin twardniejących, także wtedy, gdy wytworzone z nich przegrody pracują
w warunkach filtracyjnego oddziaływania wód zanieczyszczonych,
może się przyczynić do szerszego zagospodarowania tego odpadu
w hydrotechnice i geotechnice.
Ocena zachowania się zawiesin twardniejących z dodatkiem lotnych popiołów fluidalnych z węgla kamiennego oraz brunatnego
w zetknięciu z niektórymi, wybranymi agresywnymi środowiskami
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. ANDRZEJ KRASZEWSKI
[email protected]
+48 22 234 78 91
OSOBA DO KONTAKTU:
E-MAIL:
TEL.:
dr. ARTUR BADYDA
[email protected]
+48 22 234 59 50
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.03.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.03.30
CEL PROJEKTU
Wykazanie, że ruch drogowy i wynikające z niego zatory komunikacyjne cechuje wielowątkowe i zdecydowanie negatywne oddziaływanie na środowisko miejskie i na zdrowie człowieka. Szczególna
uwaga poświęcona jest:
identyfikacji natężenia ruchu pojazdów i natężenia emisji zanieczyszczeń komunikacyjnych w przekroju ruchliwych arterii komunikacyjnych;
dokonaniu pomiarów stężeń zanieczyszczeń komunikacyjnych
w tych samych punktach;
określeniu, na drodze badań czynnościowych oddychania, skali
oddziaływania zanieczyszczeń komunikacyjnych na zdrowie osób
zamieszkujących w bezpośrednim sąsiedztwie ciągów komunikacyjnych o dużym natężeniu ruchu.
Projekt jest kontynuacją badań rozpoczętych przez dr. Artura Badydę w ramach realizacji jego pracy doktorskiej. Na podstawie
przeprowadzonych wówczas wstępnych badań spirometrycznych
wykazano istnienie statystycznie istotnego związku pomiędzy
zamieszkiwaniem na obszarze, na którym panuje intensywny ruch
drogowy, a ryzykiem zachorowalności z powodu przewlekłej obturacyjnej choroby płuc.
Obecnie badania te rozszerzone są na inne obszary Warszawy. Cen-
96
tralną tezą projektu jest stwierdzenie, że intensywny ruch drogowy,
zwłaszcza w warunkach zatorów komunikacyjnych powoduje negatywne, chroniczne oddziaływanie na stan zdrowia osób zamieszkujących w sąsiedztwie ruchliwych ciągów komunikacyjnych.
Podjęto próbę określenia stopnia narażenia tych osób na oddziaływanie zanieczyszczeń komunikacyjnych i efektów zdrowotnych
z tym związanych.
Dostarczenie argumentów przemawiających za koniecznością
szybszej i skuteczniejszej modyfikacji systemów transportowych
aglomeracji miejskich (a prawdopodobnie również regionalnych systemów transportowych, w tym budowy obwodnic dużych miast),
w taki sposób, by minimalizować niekorzystne oddziaływanie ruchu
drogowego na środowisko miejskie, a w szczególności na zdrowie
mieszkańców centrów miast.
Oddziaływanie zapachowe jest zjawiskiem bardzo zmiennym, zależnym od kilku czynników, m.in.: technologicznych, meteorologicznych i topograficznych. Po wybraniu i opisaniu reprezentatywnych
obiektów do badań terenowych w poszczególnych grupach obiektów gospodarki komunalnej, wykonano badania bezpośrednie imisji
odorantów, będące podstawą oszacowania emisji niezorganizowanej. Charakterystyka źródeł odorantów w gospodarce komunalnej,
cechujących się głównie emisją niezorganizowaną, obejmuje określenie wielkości emisji (metodą pomiarowo-obliczeniową) i zasięgu
oddziaływania poszczególnych obiektów (jednostek) emitujących
odoranty w różnych warunkach środowiskowych (metodą badań
bezpośrednich), np. punktów zlewnych ścieków dowożonych lub budynków krat na terenie oczyszczalni ścieków. Prowadzone w zakresie
projektu badania obejmują także analizę źródłowych danych monitoringowych w zakresie procesów powstawania i emisji odorantów
w obiektach gospodarki ściekowo-odpadowej oraz ocenę skuteczności procesów dezodoryzacji (głównie biofiltracji) na wybranych
obiektach komunalnych.
SZCZEGÓŁOWA IDENTYFIKACJA,
INWENTARYZACJA i CHARAKTERYSTYKA
ŹRÓDEŁ ODORANTÓW w GOSPODARCE
KOMUNALNEJ, w RAMACH PROJEKTU
ZAMAWIANEGO pt.: „NOWE METODY
i TECHNOLOGIE DEZODORYZACJI
w PRODUKCJI PRZEMYSŁOWEJ,
ROLNEJ i GOSPODARCE KOMUNALNEJ”
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
Po przeprowadzeniu badań ankietowych i opracowaniu wyników
przedstawiono je w formie bazy danych. Zebrane dane wykorzystano do przeprowadzenia oceny emisji i zasięgu oddziaływania odorantów metodą badań bezpośrednich i za pomocą metod pomiarowo-obliczeniowych. Powstała baza danych opisująca oddziaływanie
zapachowe obiektów gospodarki komunalnej w Polsce. Charakterystyka źródeł emisji odorantów może być wykorzystywana w procesach decyzyjnych (m.in. w procedurach ocen środowiskowych),
dotyczących ograniczenia oddziaływania istniejących obiektów (poprzez ich hermetyzację i dezodoryzację), a także lokalizacji nowych
obiektów (w ramach decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach
zgody na realizację przedsięwzięcia).
prof. nzw. dr hab. inż. ANDRZEJ KULIG
[email protected]
+48 22 629 30 26
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.04.20
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.04.19
BADANIA nad USUWANIEM BIOGENÓW
ze ŚCIEKÓW w PROCESIE
DENITRYFIKACJI DEFOSFATACYJNEJ
KIEROWNIK:
CEL PROJEKTU
Identyfikacja komunalnych źródeł uciążliwości zapachowej, które
obejmują: systemy kanalizacyjne, pompownie i oczyszczalnie ścieków, obiekty unieszkodliwiania osadów ściekowych oraz składowiska i kompostownie odpadów komunalnych. Celem pracy jest także
inwentaryzacja rodzajów i wielkości emisji odorantów z obiektów
gospodarki komunalnej pod względem intensywności oddziaływania
i uciążliwości dla obszarów wrażliwych – zamieszkałych i użyteczności publicznej, oraz określenie zmienności tej emisji i głównych
metod jej ograniczania. Inwentaryzacja obejmuje charakterystykę
ilościową oraz rozmieszczenie uciążliwych obiektów komunalnych
(zestawienia tabelaryczne i opracowania map).
E-MAIL:
TEL.:
dr hab. inż. JOLANTA PODEDWORNA
[email protected]
+48 22 234 53 30
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.10.26
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.05.25
CEL PROJEKTU
Ocena możliwości wykorzystania procesu denitryfikacji defosfatacyjnej do zwiększenia efektywności zintegrowanego usuwania azotu i fosforu ze ścieków w reaktorach biologicznych.
97
Odkrycie wśród bakterii zdolnych do nadmiarowego wiązania fosforanów w warunkach tlenowych (BAP) takich, które mają tę zdolność
również w warunkach anoksycznych z równoczesną redukcją azotanów lub azotynów do azotu gazowego (BAPden), spowodowało
dostrzeżenie możliwości wykorzystania tego zjawiska (proces denitryfikacji defosfatacyjnej) do synergicznego usuwania azotu i fosforu ze ścieków, przy znacząco niższym zapotrzebowaniu na węgiel
organiczny.
Dotychczasowe badania prowadzone głównie w warunkach laboratoryjnych wykazały, że w warunkach technicznych pewnym ograniczeniem powszechnego stosowania tej strategii oczyszczania jest
niższa wydajność usuwania fosforu w warunkach anoksycznych
oraz fakt, że skład ścieków doprowadzanych do komór biologicznego oczyszczania rzadko zabezpiecza, wymagany do całkowitego
usunięcia azotu i fosforu przez BAPden, stosunek ładunków N i P
wynoszący co najmniej 7.
Mimo świadomości wyżej wymienionych wad, korzyści wynikające
z wykorzystania obecności BAPden w biocenozie osadu czynnego
tłumaczą zasadność dalszych eksperymentów nad doborem takich
warunków pracy reaktora biologicznego, w których wydajność procesu denitryfikacji defosfatacyjnej stanowiłaby możliwie najwyższy
udział w efektywności usuwania azotu i fosforu.
Z uwagi na dużą łatwość wprowadzania zmian w technologii
oczyszczania ścieków w reaktorach porcjowych, badania w przedmiotowym projekcie prowadzone są w laboratoryjnym modelu sekwencyjnego reaktora porcjowego (SBR).
Podstawową korzyścią zastosowania technologii gwarantującej
synergiczny przebieg biologicznej defosfatacji i denitryfikacji jest
możliwość prowadzenia procesu przy ograniczonym dostępie węgla organicznego, a także ograniczenie zużycia energii związanej
z napowietrzaniem ścieków. Technologia oczyszczania ścieków
uwzględniająca analizowany proces jest szczególnie konkurencyjna
w odniesieniu do ścieków, charakteryzujących się niskim stosunkiem
ChZT/N i ChZT/P, dla których w dotychczasowych układach oczyszczania należało zastosować dodatkowe (zewnętrzne) źródło węgla,
w celu uzyskania wymaganego stężenia azotu i fosforu ogólnego
w odpływie. Zalety tej technologii mogą istotnie zmniejszyć koszty
eksploatacyjne biologicznej części oczyszczalni ścieków, co wskazuje na jej praktyczne zastosowanie.
Przeprowadzone oryginalne kompleksowe badania technologiczne
i mikrobiologiczne pozwolą na ocenę wpływu wybranych parametrów technologicznych na efekt denitryfikacji defosfatacyjnej, co w przyszłości umożliwi wykorzystanie tego procesu w skali technicznej.
DOBÓR PARAMETRYZACJI PROCESÓW
METEOROLOGICZNYCH dla SYSTEMÓW
MODELOWANIA JAKOŚCI POWIETRZA,
w TYPOWYCH SYTUACJACH SMOGOWYCH
na OBSZARZE POLSKI
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. JOANNA STRUŻEWSKA
[email protected]
+48 22 234 55 03
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.05.15
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.05.14
CEL PROJEKTU
Przygotowanie wskazówek dotyczących doboru parametryzacji meteorologicznych i konfiguracji modelu dla grup, które zajmować się
będą wdrażaniem systemów prognostycznych jakości powietrza dla
Polski (lub dla wybranych województw). Wskazówki te proponowane
są na podstawie wyników eksperymentów numerycznych z wykorzystaniem systemu chemii troposfery GEM-LAM/AQ oraz modelu jakości
powietrza MC2-AQ. Obliczenia przeprowadzono dla obszaru Europy
Środkowej (rozdzielczość 15–25 km), Polski (rozdzielczość 3–9 km)
oraz wybranych aglomeracji o specyficznych cechach sprzyjających
powstawaniu epizodów wysokich stężeń zanieczyszczeń. Symulacje realizowano dla kilkudniowych okresów i obejmują większość
typowych sytuacji prowadzących do pogorszenia jakości powietrza
na obszarze Polski – od epizodów o charakterze transgranicznym po
problemy powodowane różnorakimi czynnikami lokalnymi.
Dla każdego z wybranych przypadków dobrano strategię modelowania. Dotyczy to wielkości obszaru objętego obliczeniami, rozdzielczości siatki oraz parametrów zagnieżdżania w symulacjach kaskadowych. W zależności od rozdzielczości, sezonu i rodzaju problemu
jakości powietrza, stworzono odpowiednią konfigurację parametryzacji procesów fizycznych. Analiza wyników symulacji numerycznych
uwzględnia wrażliwości rozwiązania (ze względu na parametry warstwy granicznej i rozkład pól stężeń substancji chemicznych) na dobór
alternatywnych schematów parametryzacji procesów meteorologicznych. Przeprowadzono również badanie wrażliwości modelu na dokładność danych fizjograficznych, dotyczące powierzchni.
Zapewnienie wsparcia dla potencjalnych użytkowników zaawansowanych
modeli jakości powietrza w Polsce, propozycja zaleceń odnośnie do doboru
parametryzacji meteorologicznych oraz zakresu ich stosowalności. Wskazówki te obejmują : rekomendacje odnośnie do optymalnego doboru rozdzielczości i rozmiaru siatki obliczeniowej oraz parametrów zagnieżdżania
w przypadku obliczeń kaskadowych oraz rekomendacje odnośnie doboru
parametryzacji procesów fizycznych dla różnych rozdzielczości siatki, dla
różnych sezonów i różnych warunków terenowych.
Dobór tych parametrów jest często zadaniem wykraczającym poza
merytoryczne przygotowanie potencjalnych użytkowników lub operatorów modeli jakości powietrza i modeli dyspersji zanieczyszczeń.
98
MIKROBIOLOGICZNE OCZYSZCZANIE
GAZÓW ODLOTOWYCH w REAKTORACH
HYBRYDOWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. AGNIESZKA TABERNACKA
[email protected]
+48 22 234 53 07
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.10.09
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.10.08
CEL PROJEKTU
Optymalizacja procesu mikrobiologicznego usuwania z powietrza
szkodliwych związków organicznych na przykładzie chlorowcopochodnych węglowodorów trichloroetenu i tetrachloroetenu. Związki
te stosowane są powszechnie, między innymi jako rozpuszczalniki organiczne do odtłuszczania powierzchni materiałów. Wykazują
wysoką oporność na biodegradację.
Przewidywano, że efektywność eliminacji zanieczyszczeń z gazu
zwiększy się przy zastosowaniu urządzenia hybrydowego złożonego z dwóch elementów – biopłuczki w obecności komórek mikroorganizmów immobilizowanych na wybranych nośnikach oraz biofiltru
z odpowiednio dobranym materiałem wypełniającym.
Określono optymalne parametry technologiczne urządzenia, takie
jak rodzaj wypełnienia i nośników, obciążenie biopłuczki i biofiltru
ładunkiem zanieczyszczeń i obciążenie objętościowe, wilgotność
wypełnienia biofiltru, szybkość przepływu powietrza i wzrost biomasy. Wykonano badania kontrolne procesu – analizy fizyczno-chemiczne, mikrobiologiczne, enzymatyczne i ekotoksykologiczne.
Istnieje pilna potrzeba ograniczania emisji szkodliwych zanieczyszczeń do powietrza atmosferycznego. Niewielka ilość uruchomionych urządzeń do oczyszczania gazów na drodze mikrobiologicznej
w warunkach przemysłowych w kraju dyktuje konieczność podjęcia
badań w wyżej wymienionym zakresie. Istotne jest także, że metody biotechnologiczne, zgodnie z danymi własnymi i z piśmiennictwa, są bardziej skuteczne i bardziej ekonomiczne, aniżeli sposoby
fizyczne, czy chemiczne.
Projektowany system hybrydowy można uznać za rozwiązanie nowatorskie, na temat którego jest niewiele danych w piśmiennictwie.
Wymiernym efektem projektu jest propozycja wytycznych do budowy nowoczesnych urządzeń do oczyszczania gazów odlotowych
z zakładów przemysłowych.
99
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr hab. inż. KATARZYNA JUDA-REZLER
[email protected]
+48 22 234 72 74
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.06.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.05.31
KOORDYNATOR:
Uzyskanie dla obszaru Polski prognoz zmian klimatycznych (w tym
występowania ekstremów pogodowych) oraz ich wpływu na system wodno-gospodarczy, leśnictwo, rolnictwo oraz jakość powietrza i zdrowie obywateli. Projekt ma istotne znaczenie w rozwoju
w Polsce badań klimatu oraz badań związanych z ochroną środowiska, zwłaszcza atmosfery. Wyniki zaprezentowano na stronie
internetowej http://www.cecilia-eu.org oraz publikowano w czasopismach naukowych i przedstawiano na sympozjach i konferencjach
również z udziałem władz samorządowych. Uzyskane wyniki
badań mogą być wykorzystane przy formułowaniu Krajowego
Programu Ochrony Atmosfery oraz przy wdrażaniu Narodowego
Programu Klimatycznego.
Univerzita Karlova v Praze, Czech Republic.
Universitaet fuer Bodenkultur Wien – BOKU, Austria; National
Institute of Meteorology and Hydrology of the Bulgarian Academy of
Sciences, Bulgaria; Cesky Hydrometeorologicky Ustav, Czech Republic;
Ustav Fyziky Atmosfery AV CR, Czech Republic; Danmarks Meteorologiske
Institut, Denmark; Meteo-France, France; Aristotelio Panepistimio
Thessalonikis, Greece; Orszagos Meteorologiai Szolgalat, Hungary; Eotvos
Lorand Tudomanyegyetem, Hungary; Abdus Salam International Centre
for Theoretical Physics, Italy; Institutul Natde Hidrologie si Gospodarire
a Apelor, Romania; Administratia Nationala de Meteorologie, Romania;
Narodne Lesnicke Centrum, Slovakia; Eidgenoessische Technische
Hochschule Zuerich, Switzerland
PARTNERZY:
OCENA SKUTKÓW ZMIAN KLIMATU
i ŚRODOWISKA w EUROPIE CENTRALNEJ
i WSCHODNIEJ
CEL PROJEKTU
Analiza i ocena podatności środowiska Europy Centralnej i Wschodniej na zmiany klimatyczne. Rozwijane ostatnio Regionalne Modele Klimatyczne (RCM) służące prognozie zmian klimatycznych,
jakie mogą nastąpić na skutek zwiększającej się presji antropogenicznej, pracują w rozdzielczości przestrzennej 50x50 km. Dla poszczególnych rejonów Europy jest to rozdzielczość zbyt mała, aby
zdiagnozować podatność poszczególnych elementów środowiska
na te zmiany i wynikające z tego zagrożenia. Podstawowym zadaniem projektu jest opracowanie i analiza scenariuszy klimatycznych przy wykorzystaniu modeli RCM o większej rozdzielczości
przestrzennej (10x10 km). Studia podatności środowiska są realizowane dla kluczowych elementów podstawowych komponentów
środowiska, które jak wykazały dotychczasowe badania okazały
się najbardziej wrażliwe na zmiany klimatyczne. Są to: hydrologia
i gospodarka wodna, jakość powietrza atmosferycznego, uprawy
i ekosystemy leśne.
100
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. ALEKSANDER PANEK
[email protected]
+48 22 234 75 06
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.12.11
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.02.11
PARTNERZY: Norwegian University of Science and Technology - The Faculty
of Architecture and Fine Art
Opracowanie:
metodyki i programu obliczeniowego szacowania zużycia energii
końcowej dla budynków użyteczności publicznej będącej rozszerzeniem metody godzinowej wg. PN ISO EN 13790;
metody walidacji programów obliczeniowych i przeprowadzenie
walidacji pomiarowej i obliczeniowej zaproponowanej metody
szacowania zużycia energii końcowej;
metodyki przygotowywania świadectw energetycznych na potrzeby wprowadzenia Dyrektywy 91/2002/WE 4);
statystyki zużycia energii cieplnej i elektrycznej w różnych typach
budynków użyteczności publicznej;
katalogu najlepszych rozwiązań technologicznych do stosowania
w budynkach użyteczności publicznej;
metody oceny zgodności budynku z rozwojem zrównoważonym
zgodnie z aktualnymi wytycznymi CEN TC 350. Zintegrowana
charakterystyka budynku. Metoda E-STEP i metoda uproszczona
NE–STEP;
uproszczonej metody szacowania oświetlenia dziennego
budynków.
TERMOMODERNIZACJA BUDYNKÓW
UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ ZGODNA
z ZASADAMI ZRÓWNOWAŻONEGO
ROZWOJU STEP
CEL PROJEKTU
Projekt dotyczy modernizacji budynków niemieszkalnych - realizowanej zgodnie z zasadami rozwoju zrównoważonego - a w szczególności ich podzbioru, którego właścicielami są podmioty publiczne.
Budynki takie powinny być przykładem prawidłowego zarządzania,
a ich modernizacje powinny zawierać elementy demonstracyjne
i edukacyjne. Konieczność poprawy standardu energetycznego wymaga zarówno przeprowadzenia analiz i badań dotyczących wyboru technologii, jak również zagadnień odnoszących się do zakresu
uwzględniającego zasady rozwoju zrównoważonego. Badania takie
obejmują narzędzia projektowania i ocen zintegrowanej charakterystyki budynku, w której zgodnie z cyklem istnienia obiektu adresuje się aspekty środowiskowe, ekonomiczne i społeczne. Wprowadzanie w obszar inwestycji zasad zrównoważonego rozwoju
rozszerza postrzeganie przedsięwzięcia inwestycyjnego i narzuca
konieczność uwzględnienia wielu nowych aspektów już na poziomie
koncepcji, np. adaptacja odzyskanych elementów i ponowne wykorzystanie wyrobów budowlanych, dostępność instalacji na potrzeby
remontu, zminimalizowanie oddziaływania na środowisko, możliwość kształtowania odpowiednich relacji społecznych. Zagadnienia
te tworzą zbiór cech, które rozpatruje się z punktu widzenia zasad
zrównoważonego rozwoju, a ich zdefiniowanie, określenie miar
i wzajemnych relacji jest zadaniem dla interdyscyplinarnego zespołu badawczego.
Przygotowanie materiałów edukacyjnych i kursu internetowego
nt. termomodernizacji zgodnej z zasadami zrównoważonego rozwoju.
Przeprowadzenie oceny energetycznej i zintegrowanej budynków
użyteczności publicznej w Gminie Zabłudów, które zostały poddane
termomodernizacji z pomocą środków NMF i EOG.
101
WYDZIAŁ
MATEMATYKI
i NAUK
INFORMACYJNYCH
PROJEKTY BADAWCZE
104
DR
Homotopijne dominacje wielościanów
DANUTA KOŁODZIEJCZYK
104
MGR INŻ.
Network-Aware P2P-TV Application over Wise Networks
MARCIN PILARSKI
103
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr DANUTA KOŁODZIEJCZYK
[email protected]
+48 22 234 72 26
NETWORK-AWARE P2P-TV APPLICATION
over WISE NETWORKS
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
mgr inż. MARCIN PILARSKI
[email protected]
+48 22 234 73 07
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.06.07
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.02.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.06.06
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.01.31
KOORDYNATOR:
CEL PROJEKTU
Przedmiotem badań prowadzonych w ramach tego projektu są naturalne, proste w sformułowaniach, lecz od wielu lat nierozstrzygnięte problemy dotyczące homotopijnych dominacji wielościanów.
Skoncentrowano się na pytaniach o ilość przestrzeni homotopijnie
dominowanych przez wielościan (co do skończoności) oraz na pytaniach o porządek w klasie przestrzeni homotopijnie dominowanych
przez wielościan wyznaczony przez relację homotopijnej dominacji.
Punktem wyjścia do naszych rozważań był problem postawiony
w 1968 roku przez wybitnego polskiego topologa Karola Borsuka:
„Czy każdy wielościan dominuje homotopijnie nad tylko skończenie
wieloma typami homotopii?”
Wbrew oczekiwaniom, okazuje się, że odpowiedź jest negatywna. Z drugiej strony, na przykład wielościany z grupą podstawową
skończoną dominują nad tylko skończenie wieloma typami homotopii. Kontynuując te wcześniejsze badania spróbowano wyróżnić
następne klasy wielościanów o tej własności.
Wśród rozważanych problemów znalazł się również odpowiednik wyjściowego pytania dla produktów kartezjańskich (K. Borsuk,
1971): „Czy istnieje wielościan, który ma nieskończenie wiele różnych faktorów (przy rozkładach na iloczyn kartezjański) w homotopijnej kategorii CW-kompleksów?” Celem projektu jest także uzyskanie odpowiedzi na kilka innych otwartych pytań dotyczących
badanej problematyki. Część z nich została postawiona w pracach
i monografiach K. Borsuka, a także na znanych listach problemów
(np. na liście „Open Problems in Topology”, uaktualnianej i publikowanej co kilka lat przez wydawnictwo Elsevier). Wyniki wchodzą
w skład rozprawy habilitacyjnej kierowniczki projektu.
Politecnico di Torino, Italy
Groupe des Ecoles des Telecommunications, France; France
Telecom S.A., France; Budapesti Muszaki es Gazdasagtudomanyi
Egyetem, Hungary; Netvisor Informatikai es Kommunikacios
Szolgaltato Korlatolt Felelossegu Tarsasag, Hungary; Magyar Telekom
Tavkozlesi Nyilvanosan Mukodo Reszvenytarsasag, Hungary;
Universita degli Studi di Trento, Italy; Lightcomm S.R.L., Italy;
Telekomunikacja Polska S.A., Poland; NEC Europe Ltd., United Kingdom
PARTNERZY:
HOMOTOPIJNE DOMINACJE
WIELOŚCIANÓW
Odpowiedzi (lub częściowe odpowiedzi) na kilka otwartych dotąd
pytań związanych z tematem. Udowodnienie, że każdy wielościan
o grupie podstawowej wirtualnie policyklicznej ma skończoną głębokość. Wyróżnienie pewnej klasy wielościanów, dla których każda homotopijna dominacja wielościanu nad sobą jest homotopijną
równoważnością. Udowodnienie, że każdy wielościan z grupą podstawową nilpotentną da się przedstawić jako produkt kartezjański
dwóch faktorów, o drugim faktorze S1, tylko na skończenie wiele
sposobów (w homotopijnej kategorii CW-kompleksów).
104
WYDZIAŁ
MECHANICZNY
ENERGETYKI
i LOTNICTWA
PROJEKTY BADAWCZE
WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI i LOTNICTWA
107
PROF. DR HAB. INŻ.
ZDOBYSŁAW GORAJ
107
DR INŻ.
ZBIGNIEW GUT
107
PROF. DR HAB. INŻ.
RUDOLF KLEMENS
108
PROF. DR HAB. INŻ.
RUDOLF KLEMENS
109
MGR INŻ.
TOMASZ LEŻAŃSKI
109
110
Lekki samolot bezzałogowy (demonstrator technologii)
do monitorowania w zastosowaniach cywilnych – SAMONIT
Symulacje numeryczne procesu detonacji w silniku
wykorzystującym wirującą detonację
Opracowanie typoszeregu aktywnych superszybkich systemów
tłumienia wybuchów przemysłowych
Badanie dynamiki rozpylania pyłów osiadłych przez
propagującą falę uderzeniową i w ciągłym przepływie
powietrza
Badania silnika o zapłonie iskrowym wyposażonego w nowy
system spalania z półotwartą komorą spalania
ANDRZEJ MILLER
Układ sterowania i wprowadzania mocy dla hybrydowego
zespołu energetycznego – wysokotemperaturowe ogniwo
paliwowe – turbina gazowa
DR INŻ.
Modelowanie i symulacja procesów udarowych w biomechanice
PROF. DR HAB. INŻ.
CEZARY RZYMKOWSKI
110
PROF. DR HAB. INŻ.
ANDRZEJ TEODORCZYK
111
PROF. DR HAB.INŻ.
TERESA ZIELINSKA
111
DR HAB.
PRZEMYSŁAW ŻYDAK
Badania mechanizmu przejścia od spalania deflagracyjnego
do detonacyjnego dla mieszaniny gazów metanu, wodoru
i powietrza
Analiza mechanizmów stabilizacji lokomocji dwunożnej,
opracowanie metod syntezy ruchu z wykorzystaniem wzorców
biologicznych
Fizyczny proces formowania gradientowych
wielowarstwowych powłok metodą detonacyjną na podłoża
tytanowe i stali niskowęglowej
112
PROF. DR HAB. INŻ.
ZDOBYSŁAW GORAJ
112
PROF. DR HAB. INŻ.
JANUSZ NARKIEWICZ
113
114
Symulacja charakterystyk stateczności i sterowności samolotu
na etapie projektu koncepcyjnego
NICE TRIP Projekt zintegrowany nowatorskiego, innowacyjnego,
konkurencyjnego, sprawnego wiropłatu typu tilt-rotor
JACEK ROKICKI
Adaptacyjne metody wyższego rzędu w zastosowaniach
przemysłu lotniczego
PROF. DR HAB. INŻ.
Sieć doskonałości – bezpieczeństwo wodoru jako nośnika energii
ANDRZEJ TEODORCZYK
106
LEKKI SAMOLOT BEZZAŁOGOWY
(DEMONSTRATOR TECHNOLOGII)
do MONITOROWANIA w ZASTOSOWANIACH
CYWILNYCH – SAMONIT
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. ZDOBYSŁAW GORAJ
[email protected]
+48 22 234 54 28
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.04.03
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.04.02
CEL PROJEKTU
Optymalizacja konstrukcji silnika odrzutowego RDE (Rotation Detonation Engine) wykorzystującego proces ciągłej wirującej detonacji
gazowej. Obliczenia optymalizacyjne procesu inicjacji i propagacji
detonacji w kanale pierścieniowym wykonano w Institute of High
Performance Computing (IHPC) w Singapurze. Obliczenia 3D przeprowadzone w IHPC w Singapurze, mają za zadanie umożliwić
dobranie optymalnej geometrii i właściwych parametrów pracy
silnika, wykorzystującego wirującą detonację. Badania prowadzone na stanowisku modelowym w ITC PW umożliwiają ocenę zgodności wyników obliczeń z wynikami eksperymentów dla złożonych
układów geometrycznych. Wyniki badań eksperymentalnych oraz
wyniki otrzymane na drodze obliczeń numerycznych zastosowano
do budowy prototypu silnika odrzutowego, wykorzystującego ciągłą
wirującą detonację.
CEL PROJEKTU
Opracowanie Polskiego Systemu Monitorowania Zagrożeń, opartego
na samolocie bezzałogowym nowej generacji, wyposażonego w miniaturowe sensory i systemy pokładowe.
Dokonanie tego przełomu pozwoli wprowadzić samoloty bezzałogowe do wielu zastosowań cywilnych. Wszystkie zadania mogłyby
być realizowane w sposób ciągły (24h na dobę), niezależnie od pory
dnia i nocy, niezależnie od pogody (również we mgle, deszczu, czy
śniegu), bezgłośnie (silniki małej mocy z wysokości kilku kilometrów
byłyby niesłyszalne, co jest ważne z punktu widzenia ochrony środowiska i istotne dla wykrywania przemytu ludzi i towarów przez
granice państwowe).
SYMULACJE NUMERYCZNE
PROCESU DETONACJI w SILNIKU
WYKORZYSTUJĄCYM WIRUJĄCĄ
DETONACJĘ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
Główną zaletą silnika RDE jest bardzo prosta konstrukcja, która
gwarantuje niską cenę i małą awaryjność. Dodatkowo brak elementów ruchomych (w wersji bez turbiny i sprężarki – wentylatora)
charakterystycznych dla współczesnych silników zmniejsza koszty
wytwarzania i awaryjność takiego silnika. Również większa sprawność procesu spalania detonacyjnego niż spalania deflagracyjnego
spotykanego w dotychczas stosowanych napędach, pozwola na
znaczne obniżenie zużycia paliwa i emisji gazów cieplarnianych do
atmosfery.
OPRACOWANIE TYPOSZEREGU
AKTYWNYCH SUPERSZYBKICH
SYSTEMÓW TŁUMIENIA WYBUCHÓW
PRZEMYSŁOWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. RUDOLF KLEMENS
[email protected]
+48 22 234 52 80
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.03.13
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.03.12
dr inż. ZBIGNIEW GUT
[email protected]
+48 22 234 52 87
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.09.28
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.09.27
CEL PROJEKTU
Opracowanie i przebadanie typoszeregu aktywnych superszybkich
systemów tłumienia wybuchów. Badania prowadzone są pod kątem
możliwości wykorzystania opracowanych systemów w warunkach
przemysłowych. Typoszereg systemów tłumiących wykorzystujących pojemniki z materiałem gaśniczym o objętości od 2 do 10 dm3 powinien już umożliwić zabezpieczenie bardzo wielu różnych instalacji
przemysłowych. Głównym elementem proponowanych systemów
tłumienia wybuchów jest stalowy pojemnik ciśnieniowy wypełniony
107
częściowo materiałem gaszącym, którym jest proszek gaśniczy lub
woda. Pojemnik zamknięty jest od dołu membraną, poniżej której
znajduje się przewód wylotowy zakończony głowicą rozpylającą.
Wewnątrz pojemnika, nad powierzchnią materiału tłumiącego znajduje się generator gazu w postaci odpowiednio zaprojektowanego
ładunku prochowego. Skuteczność działania urządzenia zależy od
szybkości perforacji membrany i związanej z tym szybkości rozpylania materiału gaszącego w przestrzeni chronionej. Przewidziane
do realizacji rozwiązanie automatycznych super szybkich systemów tłumienia wybuchów charakteryzuje się brakiem nadciśnienia
w okresie wyczekiwania. Nadciśnienie w pojemnikach zawierających materiał gaszący pojawia się dopiero w momencie uruchomienia instalacji i jest wynikiem spalania ładunku prochowego. Sygnałem uruchamiającym instalację jest przyrost ciśnienia lub świecenie
płomienia pojawiające się w chronionej przestrzeni, które można
utożsamiać z zainicjowaniem wybuchu. Objętość wytworzonych
gazowych produktów spalania oraz ich ciśnienie są wystarczające
do perforacji membrany i szybkiego wypchnięcia materiału gaszącego z pojemnika, łącznie z rozpyleniem go w przestrzeni chronionej.
Maksymalną skuteczność badanych systemów tłumiących osiągnięto w wyniku optymalizacji geometrii ładunku prochowego, liczby spłonek zapłonowych oraz podziału całkowitej masy produktów
spalania na strumień zasadniczy i strumień podawany bezpośrednio
nad powierzchnię membrany. Optymalizowana jest również grubość
membrany oddzielającej materiał tłumiący od układu rozpylającego
oraz głębokość jej nacięcia. Przeprowadzono badania eksperymentalne, które dostarczyły nowych danych do projektowania bardziej
efektywnych systemów zabezpieczeń przeciwwybuchowych w typowych instalacjach przemysłowych. Największe korzyści płynące
z realizacji pracy powstają jednak w sferze kosztów niewymiernych, gdyż rezultaty badań przyczynią się do ochrony środowiska
naturalnego i do wzrostu bezpieczeństwa pracy.
BADANIE DYNAMIKI ROZPYLANIA
PYŁÓW OSIADŁYCH przez PROPAGUJĄCĄ
FALĘ UDERZENIOWĄ i w CIĄGŁYM
PRZEPŁYWIE POWIETRZA
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. RUDOLF KLEMENS
[email protected]
+48 22 234 52 80
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.10.04
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.10.03
CEL PROJEKTU
Zbadanie mechanizmu podrywania pyłów osiadłych przez propagującą falę uderzeniową. W wielu gałęziach przemysłu występują
palne pyły, które zalegają w warstwie i stanowią bardzo poważne
zagrożenie wybuchowe. Warstwa pyłu węglowego o grubości 1 mm,
zalegająca tylko na podłożu w kanale o przekroju prostokątnym
przy pełnym rozpyleniu wytwarza jednorodną mieszaninę stechiometryczną na wysokość ok. 3,5 m, zaś mieszaninę o stężeniu bliskim dolnej granicy wybuchowości na wysokość ok. 12,5 m. Pył zalegający w warstwie nie stanowi jeszcze zagrożenia wybuchowego.
Wystarczy jednak drobna awaria sprężonego gazu lub słaby, nie
powodujący żadnych zniszczeń przypadkowy wybuch, aby powstała fala ciśnieniowa spowodowała poderwanie pyłu z warstwy i rozpylenie go w całym otoczeniu. Przypadkowy zapłon tak powstałej
mieszaniny pyłowo-powietrznej powoduje wygenerowanie kolejnej
fali ciśnieniowej, która rozpyla resztę pyłu zalegającego w warstwie
w danym obiekcie i w efekcie wtórny wybuch jest już z reguły wybuchem niszczącym całą instalację lub obiekt budowlany. W oparciu
o badania eksperymentalne zweryfikowano kod umożliwiający symulacje numeryczne badanych procesów.
Określenie wpływu grubości warstwy wybranych pyłów organicznych i prędkości fali uderzeniowej na dynamikę procesu rozpylania.
Wykorzystanie specjalnej aparatury laserowej umożliwia określenie
składowej pionowej prędkości podrywanego pyłu oraz jego stężenie
wzdłuż wysokości kanału badawczego. Prędkość podrywania pyłu
zweryfikowano za pomocą szybkiej kamery elektronicznej. W oparciu o technikę wykonywania zdjęć rozwiniętych przy jednoczesnym
wykorzystaniu smugoskopu określono precyzyjnie opóźnienie podrywania pyłu za falą uderzeniową. Opracowanie wiarygodnego,
opartego na nowej koncepcji, zweryfikowanego eksperymentalnie
kodu umożliwiającego symulacje numeryczne badanych procesów
pozwoli przebadać wiele instalacji przemysłowych. Głównym zadaniem takiego kodu jest wykorzystanie go w dalszych pracach jako
zasadniczego elementu finalnego programu umożliwiającego symulacje numeryczne procesu propagacji wybuchów pyłowych w przypadku, gdy pył nie jest wstępnie rozpylony lecz zalega w warstwie.
108
BADANIA SILNIKA o ZAPŁONIE
ISKROWYM WYPOSAŻONEGO w NOWY
SYSTEM SPALANIA z PÓŁOTWARTĄ
KOMORĄ SPALANIA
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
UKŁAD STEROWANIA i WPROWADZANIA
MOCY dla HYBRYDOWEGO
ZESPOŁU ENERGETYCZNEGO
– WYSOKOTEMPERATUROWE OGNIWO
PALIWOWE – TURBINA GAZOWA
mgr inż. TOMASZ LEŻAŃSKI
[email protected]
+48 22 234 52 66
KIEROWNIK:
E-MAIL:
prof. dr hab. inż. ANDRZEJ MILLER
[email protected]
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.04.12
TEL.:
+48 22 234 52 86
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.04.11
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.08.11
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.02.10
CEL PROJEKTU
Zbadanie zastosowania oryginalnego systemu spalania o półotwartej komorze wstępnej w przystosowanym do badań rzeczywistym
silniku ZI. System ten został opracowany w Zakładzie Silników Lotniczych ITC PW. Geometria komory spalania w położeniach tłoka
dalszych od ZZP (suwy dolotu, wylotu oraz sprężania) jest jednoczęściowa, całkowicie otwarta w kierunku denka tłoka, co zapewnia
jej dobre oczyszczanie ze spalin i napełnienie świeżym ładunkiem.
Natomiast w pobliżu ZZP bliskość denka tłoka i przegrody między
dwiema częściami komory powoduje chwilowe powstanie komory
wstępnej i wypływ strumienia gorących, chemicznie aktywnych
spalin z komory wstępnej do głównej przez odpowiednio skonfigurowany otwór wypływowy. Przeprowadzone dotychczas badania
tego systemu pokazały skuteczność generowania turbulizującej
strugi i jednoznacznie wykazały, że konfiguracja ta daje pozytywne
wyniki w warunkach eksperymentu. Szczególną uwagę należy poświęcić ocenie kąta wyprzedzenia zapłonu, który jest kluczowym
parametrem systemu. Są przesłanki aby sądzić, że kierunek zmian
tego kąta ze względu na działanie systemu spalania pokrywa się
z kierunkiem zmian kąta wyprzedzenia zapłonu związanym z konwencjonalną charakterystyką kąta wyprzedzenia zapłonu przy
zmianach obrotów i obciążeń silnika. Celem naukowym projektu
jest przeniesienie wszystkich badawczych wyników uzyskanych
w badaniach prowadzonych na maszynie pojedynczego sprężu na
rzeczywisty silnik. Symulacje komputerowe systemu służą wzmocnieniu naukowych aspektów pracy.
CEL PROJEKTU
Określenie zasad budowy i struktur układów sterowania dla hybrydowych układów energetycznych z ogniwem paliwowym na gaz
ziemny. Wiąże się to też ściśle z rozwiązaniem wyprowadzenia
mocy (elektrycznej) z układu. Ogniwa paliwowe typu SOFC (z elektrolitem w postaci stałych tlenków) przewidywane są, między innymi, jako element (źródło energii elektrycznej i ciepła) w przyszłościowych układach energetycznych, w szczególności w systemach
generacji rozproszonej.
Odpowiednia strategia sterowania układem hybrydowym z ogniwem paliwowym SOFC, projekt układu sterowania, realizacja fizyczna układu sterowania oraz fizyczny symulator układu hybrydowego
z ogniwem paliwowym SOFC.
Generalna ocena potencjału systemu zarówno z punktu widzenia
korzyści naukowych, jak również zastosowań praktycznych.
Bez względu na końcową konkluzję odnośnie do praktycznych
możliwości zastosowania systemu o półotwartej komorze wstępnej, niepodważalne jest uzyskanie znacznych korzyści naukowych,
związanych chociażby z faktem zupełnej nowości zaproponowanego rozwiązania. To otwiera drogę do publikowania wyników badań
w periodykach i na konferencjach naukowych.
109
MODELOWANIE i SYMULACJA PROCESÓW
UDAROWYCH w BIOMECHANICE
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. CEZARY RZYMKOWSKI
BADANIA MECHANIZMU PRZEJŚCIA
od SPALANIA DEFLAGRACYJNEGO
do DETONACYJNEGO dla MIESZANINY
GAZÓW METANU, WODORU i POWIETRZA
[email protected]
+48 22 234 56 98
KIEROWNIK:
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.11.30
E-MAIL:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.11.29
TEL.:
prof. dr hab. inż. ANDRZEJ TEODORCZYK
[email protected]
+48 22 234 52 26
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.11.07
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.05.06
CEL PROJEKTU
Udoskonalenie narzędzi badawczych (głównie symulacyjnych) z zakresu biomechaniki udarowej, z zastosowaniem dla potrzeb opracowania metod ograniczania skutków wypadków komunikacyjnych
(głównie drogowych), wypadków w czasie uprawiania sportu i na
stanowiskach pracy.
Ze względu na ryzyko poważnych obrażeń lub nawet zagrożenia
życia badania eksperymentalne w tej dziedzinie, z udziałem „rzeczywistych obiektów”, mogą być prowadzone tylko w bardzo ograniczonym zakresie. Dla większych obciążeń konieczne jest korzystanie z różnorodnych modeli, zarówno materialnych, jak również
matematycznych realizowanych w postaci oprogramowania symulacyjnego.
Zagadnienia szczegółowe, będące przedmiotem podjętej pracy,
to opracowanie propozycji udoskonalonych metod i narzędzi:
oceny wiarygodności, porównywania, analizy, klasteryzacji i ekstrakcji istotnych informacji dla danych uzyskiwanych w wyniku
symulacji, badań eksperymentalnych z wykorzystaniem różnorodnych modeli, a także informacji o przebiegu i skutkach rzeczywistych wypadków;
modelowania układu mięśniowo-szkieletowego człowieka poddanego obciążeniom udarowym, z wykorzystaniem formalizmu układów wielomasowych i dokładnej geometrii stawów/stref kontaktu,
bez korzystania z metody elementów skończonych (MES);
modelowania hybrydowego z jednoczesnym wykorzystaniem
metody układów wielomasowych i MES.
Dodatkowo:
opracowanie propozycji nowych biomechanicznych „kryteriów
urazów”;
zilustrowanie zaproponowanych metod przykładami rozwiązań
zadań praktycznych z zakresu zastosowań metod biomechaniki
udarowej do poprawy poziomu bezpieczeństwa biernego użytkowników pojazdów samochodowych oraz w sporcie.
Rozwój metod komputerowych biomechaniki udarowej, służących
między innymi, realizacji bardzo ważnego celu społecznego, jakim
jest poprawa bezpieczeństwa na drogach (zmniejszenie skutków
wypadków drogowych — liczby ofiar śmiertelnych, poszkodowanych
o trwałej utracie sprawności, jak również lżej poszkodowanych, których obrażenia nie stanowiąc zagrożenia dla życia).
CEL PROJEKTU
Zbadanie doświadczalne i teoretyczne procesu detonacji mieszaniny metanu, wodoru i powietrza oraz wyjaśnienie mechanizmu
przejścia od deflagracji do detonacji.
Zaplanowano następujące etapy prac:
wykonanie badań doświadczalnych detonacji mieszaniny metan-wodór-powietrze i określenie parametrów detonacji w rurze
z przegrodami dla różnych wartości współczynnika nadmiaru powietrza oraz przy różnej zawartości wodoru w mieszaninie przy
stałym współczynniku nadmiaru powietrza;
dopracowanie modeli matematycznych i programów komputerowych, opracowanych w ubiegłych latach, oraz wykonanie symulacji komputerowych w celu określenia przydatności modeli
matematycznych do badania tych zjawisk.
Temat badawczy jest nowatorski w skali światowej. W literaturze
brak jest wiarygodnych danych ilościowych. Projekt oprócz walorów
poznawczych ma również ważny aspekt techniczny związany z używaniem mieszaniny metanu, wodoru i powietrza jako paliwa do silników spalinowych, turbin gazowych, palników itd., jak również związany z bezpieczeństwem w sytuacjach zagrożenia detonacyjnego.
Uzyskanie cennych informacji o charakterze podstawowym, umożliwiających pełniejsze poznanie i wyjaśnienie niezwykle złożonych
procesów przejścia do detonacji w mieszaninach gazowych. Informacje te oprócz walorów poznawczych są niezbędne do lepszego
projektowania i właściwej eksploatacji perspektywicznego napędu
spalinowego oraz bezpiecznego eksploatowania urządzeń do przetwarzania i transportu palnych gazów.
Opracowane modele matematyczne i programy komputerowe pozwolą na komputerowe symulacje złożonych zjawisk przejścia do
detonacji w mieszaninach gazowych i w przyszłości mogą stanowić
podstawowe narzędzie do analizy zaistniałych niezamierzonych detonacji podczas awarii instalacji przemysłowych oraz skuteczności
działania różnych urządzeń zabezpieczających. Umożliwi to lepsze
zrozumienie procesów detonacji jak również procesów przejścia do
detonacji oraz przyczyn i przebiegu wypadków obejmujących detonacje gazowe, a także poprawę stanu bezpieczeństwa poprzez
projektowanie lepszych systemów zabezpieczających.
110
ANALIZA MECHANIZMÓW
STABILIZACJI LOKOMOCJI DWUNOŻNEJ,
OPRACOWANIE METOD SYNTEZY RUCHU
z WYKORZYSTANIEM WZORCÓW
BIOLOGICZNYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab.inż. TERESA ZIELINSKA
[email protected]
+48 22 234 77 90
FIZYCZNY PROCES
FORMOWANIA GRADIENTOWYCH
WIELOWARSTWOWYCH POWŁOK METODĄ
DETONACYJNĄ na PODŁOŻA TYTANOWE
i STALI NISKOWĘGLOWEJ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. PRZEMYSŁAW ŻYDAK
[email protected]
+48 22 234 51 70
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.10.16
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.10.26
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.10.15
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.10.25
KOORDYNATOR:
PARTNERZY:
Politechnika Warszawska
Instytut Pomink - Centrum Zdrowia Dziecka w Warszawie
CEL PROJEKTU
Przeprowadzenie studiów cech ruchu człowieka wychodzących
poza znaną i publikowaną wiedzę. Dotyczy to głównie obserwacji
ruchu wszystkich kończyn przy balansowaniu postury w sytuacjach
nietypowych, a istotnych z punktu widzenia syntezy sterowania.
Dane eksperymentalne zostały wykorzystane do sformułowania
syntetycznego opisu (modelu) stabilizacji postury. Realizacja powyższego doprowadziła do kolejnego celu, jakim jest opracowanie
nowej metody syntezy ruchu robotów humanoidalnych.
Rozszerzenie wiedzy o zjawiskach fizycznych zachodzących podczas procesu natryskiwania powłok metodą detonacyjną. W pracy
ustalono zależności i związki pomiędzy parametrami obciążenia
wywołującego zderzenie się cząstek materiału powłokowego cermetalicznego typu WC + Co, stanowiących strumień natryskowy
a zjawiskami zachodzącymi na granicy połączenia powłoka – podłoże oraz powłoka – powłoka, charakteryzująca się innymi właściwościami fizyczno-chemicznymi. Istotą projektu jest opracowanie
podstawowych danych umożliwiających uzyskanie technologicznych parametrów natryskiwania powłok gradientowych wielowarstwowych.
Opracowanie kryteriów oceny stabilnosci posturalnej.
Opracowanie hipotezy łączenia materiałów w procesie natryskiwania powłok metodą detonacyjną, modelu symulacyjnego oraz zaproponowanie hipotez, które będą dotyczyły między innymi mechanizmu formowania powłok, temperatury podczas formowania powłok
oraz własności powłoki. Autorzy projektu podejmują również próbę
symulacji procesu, w którym cząstki znajdują się w różnych stanach
skupienia, ciekłym, stałym, powierzchniowo ciekłym z rdzeniem stałym. Badania ukierunkowano na opracowanie technologicznych parametrów natryskiwania gradientowo-wielowarstwowych powłok
przy uwzględnieniu procesu formowania strumienia natryskowego.
CEL PROJEKTU
111
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. ZDOBYSŁAW GORAJ
[email protected]
+48 22 234 54 28
NICE TRIP PROJEKT ZINTEGROWANY
NOWATORSKIEGO, INNOWACYJNEGO,
KONKURENCYJNEGO, SPRAWNEGO
WIROPŁATA TYPU TILT-ROTOR
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. JANUSZ NARKIEWICZ
[email protected]
+48 22 234 74 45
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.11.01
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.11.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.10.31
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.04.30
KOORDYNATOR:
Kungliga Tekniska Hoegskolan, Sweden.
Vyzkumny a zkusebni letecky ustav a.s., Czech Republic;
Dassault Aviation, France; Office National d’Etudes et de Recherches
Aérospatiales, France; CERFACS Centre Europeen de Recherche et de
Formation Avancee en Calcul Scientifique, France; EADS Deutschland
GmbH, Germany; Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt e.V.,
Germany; Politecnico di Milano, Italy; Alenia Aeronautica S.p.A., Italy;
Federal State Unitary Enterprise Central Aerohydrodynamics Institute,
Russia; Swedish Defence Research Agency, Sweden; Saab AB, Sweden;
CFS Engineering S.A., Switzerland; University of Liverpool, United
Kingdom; J2 Aircraft Dynamics Ltd., United Kingdom; University of Bristol,
United Kingdom
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Celem najważniejszym jest zaprojektowanie samolotu o „wysokich osiągach”, wolnego od wysokiego ryzyka związanego
z wprowadzeniem na rynek, o stosunkowo niskich nakładach produkcyjnych. Współczesne systemy sterowania aktywnego, regulowana elastyczność struktury i możliwości oferowane przez systemy
„fly – by – wire” – wszystko to sprawia, że pożądane charakterystyki
stateczności i sterowności mają zasadniczy wpływ na konfigurację
samolotu (tzn. układ skrzydło – kadłub – usterzenia – gondole i inne
elementy struktury), jego wymiarowanie i ogólną architekturę systemów pokładowych.
Wizja przyświecająca projektowi SIMSAC polega na uczynieniu realnym założenia, że jest możliwe opracowanie środowiska symulacyjnego do numerycznej oceny stateczności i sterowania samolotem z przyjętym (zwykle wysokim) poziomem ufności.
SYMULACJA CHARAKTERYSTYK
STATECZNOŚCI i STEROWNOŚCI
SAMOLOTU na ETAPIE PROJEKTU
KONCEPCYJNEGO
KOORDYNATOR:
VERTAIR, Belgia
University of Liege, Belgia; Centre de Recherche en
Aeronautique ASBL, Belgia; SAMTECH S.A., Belgia; Paulstra SNC,
Francja; Office National d’Etudes et de Recherches Aerospatiales,
Francja; Eurocopter, Francja; Eurocopter Deutschland GmbH, Niemcy;
Deutsches Forschungszentrum fuer Luft und Raumfahrt e.V., Niemcy; ZF
Luftfahrttechnik GmbH, Niemcy; Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH,
Niemcy; Universitaet Stuttgart, Niemcy; Consorzio SICTA – Sistemi
Innovativi per il Controllo del Traffico Aero, Włochy; Centro Italiano
Ricerche Aerospaziali ScpA, Włochy; AGUSTA SpA, Włochy; Galileo
Avionica SpA, Włochy; Secondo Mona SpA, Włochy; Politecnico di Milano,
Włochy; Sistemi Dinamici SpA, Włochy; Mecaer Meccanica Aeronautica
SpA, Włochy; Riga Scientific Experimental Centre „Aviatest LNK”, Łotwa;
Stichting Nationaal Lucht en Ruimtevaartlaboratorium, Holandia; Federal
State Unitary Enterprise Central Aerohydrodynamic Institute named
after Prof. N.E. Zhukovsky, Rosja; Sener Ingenieria y Sistemas, Spain;
Fundacion Centro de Tecnologias Aeronauticas, Hiszpania; Gamesa
Desarrollos Aeronauticos, Hiszpania; Castilla y Leon Aeronautica S.A.,
Hiszpania; Westland Helicopters Ltd, Wielka Brytania; University of
Liverpool, Wielka Brytania
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Tilt-rotor jest wiropłatem o zmiennym ustawieniu wirników w stosunku do bryły kadłuba. Umożliwia to pionowy start i lądowanie (tak
jak śmigłowiec) oraz lot z prędkością postępową (tak jak samolot)
większą niż możliwa do uzyskania przez śmigłowce. Obecnie budowane są dwa statki powietrzne typu tilt-rotor: jeden (V22) w USA dla
zastosowań wojskowych oraz jeden (BA 609) dla zastosowań cywilnych – budowany przez konsorcjum firm Bell (USA) i Agusta (Włochy).
Projekt NICE TRIP dotyczy tilt-rotora o zastosowaniu cywilnym,
o udźwigu większym niż tilt-rotor BA 609 i nowatorskim rozwiązaniu
układu przestawiania wirników. Zakres prac badawczo-rozwojowych
wynika z opracowanego przez europejski przemysł śmigłowcowy
planu działań (road map, mapy drogowej), prowadzących do budowy
wiropłatu typu tilt-rotor o zastosowaniu cywilnym.
112
CEL PROJEKTU
Ocena koncepcji tilt-rotora, opartej na konfiguracji wiropłata ERICA
badanej w projektach finansowanych przez UE.
Zgromadzenie nowych danych i informacji, poprzez badania elementów wiropłata w tunelach aerodynamicznych, w tym modelu
w pełnej skali z napędem.
Ocena krytycznych systemów tilt-rotora przez opracowanie, integrację i sprawdzenie działania elementów w pełnej skali na specjalnych stanowiskach badawczych.
Badanie i ocena możliwości wprowadzenia tilt-rotora do Europejskiego Systemu Zarządzania Ruchem Powietrznym.
Ocena aspektów środowiskowych istotnych do budowy demonstratora technologii i sprawdzenia jego osiągów w locie.
Rozwój następnej generacji metod Obliczeniowej Mechaniki Płynów
(Computational Fluid Dynamics). Projekt ADIGMA koncentruje się na
adaptacyjnych metodach wyższego rzędu dokładności w zastosowaniu do symulacji wielkoskalowych.
Podstawowe cele naukowe to:
rozwój dyskretyzacji przestrzennej wyższego rzędu dla równań
Eulera, Naviera-Stokesa oraz RANS;
rozwój dyskretyzacji czasowo-przestrzennej wyższego rzędu dla
zagadnień niestacjonarnych;
rozwój nowych efektywnych algorytmów rozwiązywania równań,
powstałych w wyniku dyskretyzacji zagadnień wielkoskalowych;
rozwój niezawodnych strategii adaptacyjnych (izotropowych i anizotropowych), także z lokalnym doborem rzędu dyskretyzacji;
wykorzystanie wymienionych innowacyjnych metod w zastosowaniach przemysłowych;
krytyczna ocena porównawcza jakości i efektywności nowo opracowanych metod (w porównaniu z kodami przemysłowymi).
ADAPTACYJNE METODY WYŻSZEGO
RZĘDU w ZASTOSOWANIACH PRZEMYSŁU
LOTNICZEGO
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. JACEK ROKICKI
[email protected]
+48 22 234 74 45
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.09.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.08.31
KOORDYNATOR:
Rozwój metod paralelizacji algorytmów numerycznych wykorzystywanych w CFD, a opartych na dekompozycji obszaru (problem
równego rozdziału obciążenia między procesory), zrównoleglenie
zagadnień liniowych i nieliniowych, zrównoleglenie symulacji niestacjonarnych oraz wycena efektywności paralelizacji na komputerach o różnej architekturze (np. na homo i hetorogenicznych klastrach PC).
Rozwój metod anizotropowej adaptacji siatki oraz ich sprzężenie
z wybranymi metodami symulacji przepływu (problem wyznaczania
tensorowego estymatora błędu, uogólnienie na przepływy trójwymiarowe i/lub niestacjonarne, wykorzystanie do efektywnej symulacji zjawisk zlokalizowanych: fali uderzeniowej, warstwy granicznej, śladu, wirów krawędziowych itp.).
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt e.V.,
Germany.
Centre de Recherche en Aeronautiq, ASBLue, Belgium; von
Karman Institute for Fluid Dynamics, Belgium; Nanjing University, China;
Charles University Prague, Faculty of Mathematics and Physics, Czech
Republic; Institut National de Recherche en Informatique et Automatique,
France; Airbus France SAS, France; Dassault Aviation, France; Societe
d’Etudes et de Recherches de l’Ecole Nationale Superieure d’Arts et
Metiers’, France; Offi ce National d’Etudes te de Recherches Aerospatiales,
France; Airbus Deutschland GmbH, Germany; EADS Deutschland GmbH,
Military Air System, Germany; Universitaet Stuttgart, Germany;
Universita degli Studi di Bergamo, Italy; Alenia Aeronautica S.p.A., Italy;
Stichting Nationaal Lucht en Ruimtevaartlaboratorium, Netherlands;
University of Twente, Netherlands; Uppsala Universitet, Sweden;
University of Nottingham, United Kingdom; Aircraft Research Association
Ltd, United Kingdom; University of Wales Swansea, United Kingdom
PARTNERZY:
113
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. ANDRZEJ TEODORCZYK
[email protected]
+48 22 234 75 09
DATA ROZPOCZĘCIA:
2004.03.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.02.28
KOORDYNATOR:
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Germany.
Commission of the European Communities – Directorate
General Joint Research Centre, Belgium; University of Calgary, Canada;
Forskningscenter Risoe, Denmark; Commissariat à l’Energie Atomique,
France; Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques,
France; Air Liquide S.A., France; Forschungszentrum Juelich GmbH,
Germany; Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten
Forschung E.V., Germany; Bundesanstalt fuer Materialforschung
und- Pruefung, Germany; BMW Forschung und Technik GmbH,
Germany; National Center for Scientific Research “Demokritos”, Greece;
Universita degli Studi di Pisa, Italy; Netherlands Organisation for
Applied Scientifi c Research (Nederlandse Organisatie voor Toegepast
Natuurwetenschappelijk Onderzoek) – TNO, Netherlands; Gexcon AS,
Norway; Norsk Hydro ASA, Norway; Det Norske Veritas AS, Norway;
Instituto Superior Tecnico, Portugal; Universidad Politecnica de Madrid,
Spain; Fundacion Inasmet, Spain; Volvo Technology AB, Sweden; Building
Research Establishment Ltd, United Kingdom; University of Ulster, United
Kingdom; Health and Safety Executive, United Kingdom
PARTNERZY:
Wkład do powszechnego zrozumienia problemów związanych
z bezpieczeństwem wodoru.
Zintegrowanie doświadczenia i wiedzy w zakresie bezpieczeństwa
wodoru w Europie.
Zintegrowanie i zharmonizowanie rozczłonkowanej europejskiej infrastruktury badawczej.
Wkład do wymagań bezpieczeństwa, przepisów i norm Unii Europejskiej.
Wkład do lepszej kultury technicznej obchodzenia się z wodorem
jako nośnikiem energii.
Promowanie społecznej akceptacji technologii wodoru.
Powyższe rezultaty zostaną osiągnięte poprzez:
rozwój, zharmonizowanie i weryfikację metod oceny bezpieczeństwa;
podjęcie badań bezpieczeństwa i ryzyka;
opracowanie bazy danych wypadków z wodorem;
identyfikację zestawu specjalnych bezpłatnych programów komputerowych i modeli do badania bezpieczeństwa;
promowanie badań podstawowych niezbędnych do oceny problemów bezpieczeństwa wodoru;
przenoszenie wyników z badań bezpieczeństwa i ryzyka wodoru
do norm, standardów i przepisów Unii Europejskiej;
organizowanie szkoleń i kształcenia w dziedzinie bezpieczeństwa wodorowego, włączając internetową e-Akademię;
udostępnianie wyników poprzez witrynę internetową „Hy-Safe”,
roczne raporty na temat bezpieczeństwa wodorowego i sympozja
międzynarodowe na temat bezpieczeństwa wodoru (co dwa lata).
SIEĆ DOSKONAŁOŚCI – BEZPIECZEŃSTWO
WODORU jako NOŚNIKA ENERGII
CEL PROJEKTU
Wkład w zapewnienie bezpiecznego przejścia w stronę bardziej zrównoważonego rozwoju w Europie, poprzez umożliwienie bezpiecznego
wprowadzenia w przyszłości wodoru jako nośnika energii.
114
WYDZIAŁ
MECHATRONIKI
PROJEKTY BADAWCZE
117
DIONIZY BIAŁO
117
DR INŻ.
BEATA
LEŚNIAK-PLEWIŃSKA
118
PROF. DR HAB. INŻ.
KRZYSZTOF PATORSKI
118
DR INŻ.
ADAM WOŹNIAK
119
SABINA
ŻEBROWSKA-ŁUCYK
Badania procesu formowania wtryskowego mikroelementów
z mikro- i nanoproszków metalowych i ceramicznych
Elastografia ultradźwiękowa w zastosowaniach
kardiologicznych
Interferometr Fizeau z polaryzacyjnym przesunięciem fazy
do automatycznej akwizycji i analizy danych
Opracowanie metody korekcji promienia końcówki pomiarowej
w skaningowych pomiarach współrzędnościowych
Badania metrologiczne metod oceny jakości materiału wideo
w celu opracowania wytycznych do ich normalizacji
116
BADANIA PROCESU FORMOWANIA
WTRYSKOWEGO MIKROELEMENTÓW
z MIKRO- i NANOPROSZKÓW
METALOWYCH i CERAMICZNYCH
ELASTOGRAFIA ULTRADŹWIĘKOWA
w ZASTOSOWANIACH
KARDIOLOGICZNYCH
KIEROWNIK:
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. DIONIZY BIAŁO
[email protected]
+48 22 234 85 23
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.10.10
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.10.09
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. BEATA LEŚNIAK-PLEWIŃSKA
[email protected]
+48 22 234 86 64
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.10.12
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.10.11
CEL PROJEKTU
Szczegółowym badaniom podlega sam proces mikrowtrysku. Określono
wpływ parametrów tego procesu, tj. ciśnienia wtryskiwania, temperatury masy, temperatury formy, cyklu wtryskiwania i ewakuacji powietrza z mikrokomory formy, na jakość „zielonych” mikrokształtek.
Ważnym zagadnieniem badawczym jest określenie wpływu warunków spiekania, tj. temperatury, czasu i atmosfery na właściwości
mechaniczne, dokładność wymiarową i stan powierzchni mikroelementów wykonanych z mikro- i nanoproszków.
Opracowanie zautomatyzowanej metody oceny właściwości elastycznych mięśnia sercowego. W zakres zamierzeń projektu
wchodzi opracowanie i weryfikacja algorytmów umożliwiających
obrazowanie odkształceń struktur wewnątrzkankowych (ang. Strain Imaging SI) oraz szybkości odkształcenia (ang. Strain Velocity
Imaging SVI). Obie te wielkości związane są z kurczliwością mięśnia sercowego i umożliwiają uzyskanie istotnej diagnostycznie
informacji. Proponuje się rozwiązanie problemu poprzez zastosowanie estymacji przemieszczeń struktur wewnątrztkankowych na
podstawie sekwencji obrazów ultradźwiękowych RF lub w paśmie
podstawowym, a następnie estymacji odkształceń. Jest to sposób
odmienny od obecnie wprowadzanego do kardiologii, który polega
na wyznaczaniu obrazów SVI jako przestrzennego gradientu prędkości tkankowej (ang. Tissue Velocity Imaging TVI). Operator gradientu jest jednak bardzo czuły na zakłócenia, a wynik jego działania
jest obarczony znaczną wariancją. Ponadto jest on stosowany do
segmentów danych TVI o rozmiarze rzędu 5÷10mm, co prowadzi
do uśrednienia wyniku i zmniejszenia przestrzennej rozdzielczości
obrazów SVI.
W ramach opracowywania proponowanej metodyki obrazowania
odkształceń w mięśniu sercowym przewiduje się przeprowadzenie
badań fantomu serca oraz badań in vivo. Proponowane jest zastosowanie jednowymiarowej estymacji przemieszczeń, przy wykorzystaniu metody SAD (ang. Sum of Absolute Differences) oraz
metod korzystających z korelacji wzajemnej.
Obszary poddawane śledzeniu przemieszczeń ograniczono w wyniku segmentacji prowadzonej na sygnałach ech. Analizowane wyniki
uzyskiwane są przy typowych projekcjach stosowanych w echokardiografi .
Opracowanie podstaw technologii formowania mikroelementów z mikro- i nanoproszków metalowych i ceramicznych metodą wtryskową.
Opracowanie zasad projektowania oprzyrządowania technologicznego do prowadzenia mikrowtrysku i innych etapów procesu.
Wyniki o znaczeniu ogólnym otrzymane zaprezentowano w publikacjach w czasopismach zasięgu światowym oraz na konferencjach
krajowych i zagranicznych.
Wyniki o znaczeniu technologicznym stanowią know-how i są opatentowane.
Praktycznym efektem projektu jest opracowanie i wykonanie prototypowe elementów mikrourządzeń.
Zautomatyzowana metoda obrazowania odkształcenia/szybkości
odkształcenia w mięśniu sercowym. Wyniki projektu opublikowano
oraz wykorzystano w pracy doktorskiej.
CEL PROJEKTU
Opracowanie podstaw technologii formowania mikroelementów
z mikro- i nanoproszków metalowych i ceramicznych metodą wtryskową. Takie mikroelementy o rozmiarach od kilkudziesięciu do
kilkuset mikrometrów znajdują coraz szersze zastosowanie w mikroelektromechanicznych systemach (MEMS-ach), stanowiących
integrację wielu funkcji w jednym zminiaturyzowanym systemie.
Proces formowania mikroelementów z mikroproszków i nanoproszków przez wtrysk różni się zasadniczo od formowania mikroelementów z tworzyw sztucznych, czy formowania wtryskowego
elementów proszków w skali makro. Wprowadza ponadto szereg
nowych problemów technologicznych trudnych do rozwiązania i tylko w niewielkim zakresie omawianych w dostępnej literaturze.
Jako główne zadania do realizacji w ramach projektu wymienić
należy opracowanie nowej grupy lepiszcz ułatwiających mikrowtryskiwanie oraz procesów ich usuwania, a także optymalizację
właściwości reologicznych wtryskiwanej masy proszek – lepiszcze
w aspekcie uzyskiwanych jednorodnych mikrokształtek z poprawnie
odwzorowanymi powierzchniami i szczegółami kształtów.
117
INTERFEROMETR FIZEAU
z POLARYZACYJNYM PRZESUNIĘCIEM
FAZY do AUTOMATYCZNEJ AKWIZYCJI
i ANALIZY DANYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. KRZYSZTOF PATORSKI
[email protected]
+48 22 234 83 45; +48 660 752 735
OPRACOWANIE METODY KOREKCJI
PROMIENIA KOŃCÓWKI POMIAROWEJ
w SKANINGOWYCH POMIARACH
WSPÓŁRZĘDNOŚCIOWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. ADAM WOŹNIAK
[email protected]
+48 22 234 87 56
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.04.26
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.03.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.04.25
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.06.30
CEL PROJEKTU
CEL PROJEKTU
Opracowanie i implementacja metody automatycznej akwizycji
i analizy danych pozyskiwanych w laboratoryjno-warsztatowym
interferometrze Fizeau. Spośród metod analizy interferogramu autorzy proponują aktywną metodę CPF (czasowego przesunięcia fazy
między interferogramami rejestrowanymi sekwencyjnie w czasie).
Układ optyczny interferometru Fizeau jest układem wspólnej drogi,
stąd też konieczność poszukiwania rozwiązania z zastosowaniem
światła spolaryzowanego.
Współczesne, nowej generacji współrzędnościowe maszyny pomiarowe, wyposażone w mierzące głowice pomiarowe nazywane
również skaningowymi, umożliwiają pomiar tysięcy punktów profilu
mierzonego przedmiotu bez odrywania końcówki pomiarowej od
powierzchni. Skaning umożliwia wyznaczanie zarówno wymiarów,
jak i odchyłek kształtu i położenia najbardziej złożonych geometrycznie części maszyn i urządzeń, jednocześnie redukując czas
pomiaru i liczbę zadań pomiarowych. Jednak, jak wynika z badań,
największym źródłem błędów w procesie skanowania za pomocą
współrzędnościowych maszyn pomiarowych może być zła korekcja
promienia końcówki pomiarowej sondy. Powoduje to zniekształcenie informacja o rzeczywistym kształcie mierzonego przedmiotu.
W dążeniu do uzyskania dokładnych pomiarów części maszyn
i urządzeń za pomocą współrzędnościowych maszyn pomiarowych,
podjęto prace nad opracowaniem nowego algorytmu obliczania
punktów pomiarowych skorygowanych. Algorytm przeznaczony
jest do pomiarów wysokiej rozdzielczości, tzn. takich, w których
odległość punktów pomiarowych jest znacznie mniejsza od średnicy końcówki trzpienia głowicy pomiarowej. Przewidywano, że nowy
algorytm umożliwi znacznie precyzyjniejsze odwzorowanie mierzonej powierzchni w skaningowym procesie pomiarowym.
Proponuje się zastosowanie przeciwskrętnych polaryzacji kołowych
i obrotowego polaryzatora na wyjściu układu lub modulatora elektrooptycznego wprowadzającego przesunięcie między dwie ortogonalne polaryzacje liniowe. Do oceny metrologicznej systemu wykorzystano tzw. kratową reprezentację kąta przesunięcia fazowego
umożliwiającę detekcję błędów skoku fazy, nieliniowości detektora,
zmian intensywności średniej oraz wpływu szumów i kwantyzacji
rozkładu intensywności. Przeprowadzono analizę porównawczą algorytmów do wyznaczania rozkładu fazy z uwzględnieniem wpływu poszczególnych błędów eksperymentu.
Kolejny cel to modyfikacja konstrukcji optycznej i mechanicznej
interferometru Fizeau IL200 (IMiF PW), opracowanie oprogramowania do automatycznej analizy danych i przeprowadzenie pomiarów
elementów odbiciowych i transmisyjnych w celu weryfikacji pracy
systemu.
Implementacja automatycznej analizy interferogramów metodą
CPF w laboratoryjno-warsztatowym interferometrze Fizeau IL200.
Oczekiwana powtarzalność pomiaru: P-V 0.1λ; RMS 0.02λ.
Wyniki projektu znajdą zastosowanie w kilku ośrodkach krajowych,
posiadających interferometr IL200 (oferta modernizacji).
Publikacje w renomowanych czasopismach naukowych o zasięgu
międzynarodowym.
Nowa metoda korekcji promienia końcówki pomiarowej w pomiarach
współrzędnościowych oraz testowa wersja oprogramowania komputerowego realizującego opracowaną metodę.
Nowa metodyka badania dokładności algorytmów korekcji promienia
końcówki pomiarowej oraz wyniki badań dokładności komercyjnie
dostępnych algorytmów służących do korekcji promienia końcówki
pomiarowej w pomiarach współrzędnościowych.
118
BADANIA METROLOGICZNE METOD OCENY
JAKOŚCI MATERIAŁU WIDEO w CELU
OPRACOWANIA WYTYCZNYCH
do ich NORMALIZACJI
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. SABINA ŻEBROWSKA-ŁUCYK
[email protected]
+48 22 234 83 23
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.07.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.12.31
CEL PROJEKTU
Badania percepcyjnych metod oceny jakości obrazów ruchomych,
w celu określenia właściwości metrologicznych tych metod i ich
udoskonalenia. Badania dotyczą materiału poddanego kompresji
przy użyciu dwóch najważniejszych obecnie standardów kodowania – MPEG-2 i AVC/H264. Projekt obejmuje również opracowanie
laboratoryjnego stanowiska do badań jakości wideo metodami
przedstawionymi w zaleceniach International Telecommunication
Union, zarówno ciągłych (w tym SSCQE, DSCQS) jak i punktowych
(ACR, DCR).
Unikatowe stanowisko badawcze pozwalające na odtwarzanie na
monitorach oglądowych różnych konfiguracji zakodowanych zbiorów sekwencji, akwizycję sygnałów pomiarowych oraz ich analizę
z wykorzystaniem metod statystycznych.
Ustalenie czynników wpływających na rozrzuty wyników i podanie
metod redukcji wpływu zakłóceń.
Opracowanie metod wyznaczania parametrów jakości materiału wideo i szacowania niepewności pomiarów.
Opracowanie wytycznych do normalizacji metod oceny jakości obrazów wideo.
Efekt dodatkowy – wkład do wiedzy o systemie percepcji wzrokowej człowieka (HVS) i wpływie parametrów kodowania na jakość
kompresji.
119
WYDZIAŁ
SAMOCHODÓW
i MASZYN
ROBOCZYCH
PROJEKTY BADAWCZE
122
PROF. NZW. DR HAB.
JERZY BAJKOWSKI
122
DR INŻ.
WIKTOR DANILCZYK
123
DR INŻ.
JACEK DZIURDŹ
123
MGR INŻ.
WOJCIECH KAMELA
124
DR INŻ.
GRZEGORZ KLEKOT
124
DR INŻ.
LECH KNAP
125
PROF. DR HAB. INŻ.
WŁODZIMIERZ KURNIK
125
DR INŻ.
JAN MATEJ
126
DR INŻ.
PIOTR ORLIŃSKI
126
PROF. DR HAB. INŻ.
JERZY POKOJSKI
127
127
PROF. NAZW. DR HAB. INŻ.
Badania i analiza właściwości oraz określenie warunków
kształtowania dynamicznych cech, niezbędnych dla konstrukcji
prototypu amortyzatora magnetoreologicznego poprawiającego
eksploatacyjne parametry sterowania tłumieniem drgań
i uderzeń, w lekkich obiektach specjalnych
Opracowanie reaktora–pułapki tlenków azotu do silnika
spalinowego o zapłonie iskrowym z uwarstwieniem ładunku
Separacja nieliniowej części sygnałów w zastosowaniu
do systemów diagnozowania pojazdów
Badania procesu selektywnej katalitycznej redukcji tlenków
azotu amoniakiem w gazach wylotowych silnika o zapłonie
samoczynnym
Zastosowanie miar propagacji energii wibroakustycznej
do monitorowania stanu przejeżdżających pojazdów oraz jako
narzędzie w zarządzaniu hałasem środowiskowym
Wykorzystanie technologii materiałów piezoelektrycznych
w aktywnej kontroli drgań pojazdu
Zwiększenie trwałości i bezpieczeństwa układów wirujących
poprzez aktywne sterowanie drganiami
Modelowanie oraz symulacyjne badania dynamiki towarowych
pociągów bimodalnych w kategoriach zagrożenia wykolejeniem
Wpływ zasilania silnika rolniczego paliwami e-disel
i bioe-diesel na wybrane parametry jego pracy
Komputerowe wspomaganie procesu tworzenia aplikacji
Knowledge Based Engineering w budowie maszyn
ANDRZEJ REŃSKI
Badania charakterystyk przyczepności nawierzchni drogowych
w aspekcie bezpieczeństwa ruchu drogowego
PROF. DR HAB. INŻ.
Nieklasyczne metody tłumienia drgań w elementach maszyn
ZBIGNIEW STARCZEWSKI
128
DR INŻ.
ROBERT ZALEWSKI
128
PROF. DR HAB. INŻ.
JAN ZAWADA
Propozycja nowego materiału inteligentnego i jego
zastosowania do tworzenia elementów kształtowych
z dodatkową kontrolą właściwości mechanicznych
Koncepcje nowych konstrukcji płyt kruszących zwiększających
efektywność maszyn (wzrost wydajności, obniżenie
energochłonności i obciążeń) – studia teoretyczne
i doświadczalne
121
BADANIA i ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI
oraz OKREŚLENIE WARUNKÓW
KSZTAŁTOWANIA DYNAMICZNYCH
CECH, NIEZBĘDNYCH dla KONSTRUKCJI
PROTOTYPU AMORTYZATORA
MAGNETOREOLOGICZNEGO
POPRAWIAJĄCEGO EKSPLOATACYJNE
PARAMETRY STEROWANIA TŁUMIENIEM
DRGAŃ i UDERZEŃ w LEKKICH OBIEKTACH
SPECJALNYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. JERZY BAJKOWSKI
[email protected]
+48 693 132 013; +48 22 234 83 40
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.01.17
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.01.16
CEL PROJEKTU
Zbadanie zjawisk - zachodzących w cieczach magnetoreologicznych, które są skutkiem działania na badany układ, tj. obciążeń typu
uderzeniowego. Poznanie możliwości sterowania własnościami cieczy, aby skutki tych obciążeń przybierały pożądaną wartość.
Proponowany zakres badań projektu dotyczy opisu oddziaływania
złożonych procesów reakcji cieczy magnetoreologicznych, przede
wszystkim na krótkotrwałe obciążenia uderzeniowe. Oznacza to, że
opis zjawisk powinien być realizowany głównie poprzez charakterystyki nieliniowe, bardzo często nieróżniczkowalne, a także poprzez
charakterystyki niepowtarzalne, np. pętle histerezy, charakterystyki
istniejące tylko podczas jednego cyklu pracy.
Możliwie pełne zbadanie zjawisk, zachodzących w cieczach magnetoreologicznych, które są skutkiem działania na badany układ.
Poznanie możliwości sterowania własnościami cieczy tak, aby skutki obciążeń przybierały pożądaną wartość.
Opracowanie wytycznych do wykonania projektu konstrukcyjnego
i prototypu amortyzatora z cieczą magneto reologiczną, przystosowanego do tłumienia drgań i uderzeń, w szczególności w lekkiej
broni maszynowej.
OPRACOWANIE REAKTORA PUŁAPKI
TLENKÓW AZOTU do SILNIKA
SPALINOWEGO o ZAPŁONIE ISKROWYM
z UWARSTWIENIEM ŁADUNKU
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. WIKTOR DANILCZYK
[email protected]
+48 22 234 87 82
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.05.25
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.05.24
CEL PROJEKTU
Wyjaśnienie na podstawie szeregu interdyscyplinarnych badań empirycznych następujących problemów naukowych oraz zaproponowanie metod ich rozwiązania poprzez:
poznanie efektów magazynowania tlenków azotu na wybranych
tlenkach metali alkalicznych (litowce) i metali ziem alkalicznych
(berylowce);
opracowanie technologii otrzymywania bardzo aktywnych
warstw sorpcyjnych NOX, trwałych i odpornych na spiekanie,
pracujących w szerokim zakresie temperatur do trójfunkcyjnego
reaktora pułapki NOX;
opracowanie nowych układów katalitycznych (metale szlachetne – warstwy tlenkowe – podłoża monolityczne) do reaktorów
pułapek NOX;
opracowanie nowych metod badawczych właściwości reaktorów
katalitycznych w warunkach modelowych i w rzeczywistych warunkach ich pracy na silniku spalinowym;
opracowanie trójfunkcyjnego reaktora pułapki tlenków azotu,
umożliwiającego spełnienie przyszłych wymagań przepisów
ochrony środowiska przez silniki tego typu.
Konieczność zmniejszenia zużycia paliwa i ograniczenia emisji
dwutlenku węgla przez pojazdy samochodowe spowodowały rozwój technik pozwalających na spalanie w silnikach o zapłonie iskrowym mieszanek ubogich. Silniki takie na przykład silniki FSI (Fuel
Stratifi ed Injection) Volkswagena czy silniki HPI (High Pressure Injection) koncernu PSA, spalają mieszanki uwarstwione o stosunku
powietrza do paliwa A/F do 30 i zawierają w spalinach nawet do
10% tlenu. Pracując w tych warunkach klasyczny trójfunkcyjny reaktor katalityczny TWC (Three Way Catalyst) wykazuje bardzo słabą skuteczność redukcji NOX. Wobec tego rozwinęły się technologie
budowy reaktorów trójfunkcyjnych umożliwiających usuwanie NOX
w obecności tlenu w spalinach. Reaktory takie nazywane są w literaturze pułapkami tlenków azotu LNT (Lean NOX Traps) lub reaktorami magazynująco-redukującymi tlenki azotu NSR-Catalysts (NOX
Storage Reduction Catalysts).
122
Opracowania technologii otrzymywania warstw sorpcyjnych NOx
trwałych, niezawodnych i odpornych na spiekanie, pracujących
w szerokim zakresie temperatur a będących składnikiem reaktora
pułapki NOx do silnika o zapłonie iskrowym spalających uwarstwione mieszanki ubogie.
Opracowanie nowych układów katalitycznych (metale szlachetne – warstwy tlenkowe – podłoża monolityczne) do reaktorów pułapek NOx.
Opracowanie pełnowymiarowego reaktora LNT umożliwiającego
spełnienie przyszłych wymagań przepisów ochrony środowiska
przez silniki typu FSI.
Opracowanie nowych metod badawczych właściwości reaktorów
katalitycznych w warunkach modelowych i w rzeczywistych warunkach ich pracy na silniku spalinowym.
Opracowanie nowej metody badań reaktora-pułapki tlenków
azotu w stanach nieustalonych przy zmianach składu mieszanki
bogata-uboga.
Budowa stanowiska badawczego z nowoczesnym silnikiem typu
FSI w Instytucie Pojazdów PW.
SEPARACJA NIELINIOWEJ CZĘŚCI
SYGNAŁÓW w ZASTOSOWANIU
do SYSTEMÓW DIAGNOZOWANIA
POJAZDÓW
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dokładności, pewności i zakresu stosowania metod diagnostycznych; nieliniowość bowiem wzrasta wraz z destrukcją systemu.
Opracowanie metodyki wykorzystywania odseparowanych nieliniowych części sygnału jako symptomów diagnostycznych. Proponowana teoria jest teorią aplikacyjną, to znaczy doprowadzoną
do postaci gotowych algorytmów. Wymiernym efektem pracy jest
propozycja systemu diagnozowania elementów pojazdu w oparciu
o analizę zjawisk nieliniowych.
BADANIA PROCESU SELEKTYWNEJ
KATALITYCZNEJ REDUKCJI TLENKÓW
AZOTU AMONIAKIEM w GAZACH
WYLOTOWYCH SILNIKA o ZAPŁONIE
SAMOCZYNNYM
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
mgr inż. WOJCIECH KAMELA
[email protected]
+48 22 234 87 81
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.07.02
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.07.01
dr inż. JACEK DZIURDŹ
[email protected]
+48 22 234 82 76
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.06.05
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.06.04
CEL PROJEKTU
Od wielu lat prowadzone są prace nad rozwojem układów diagnozowania stanu podstawowych układów pojazdów. Współczesne układy diagnozowania, mimo wysokiego zaawansowania technicznego, w małym
stopniu obejmują ocenę stanu podstawowych układów mechanicznych,
takich jak przekładnie zębate, czy też elementy zawieszenia. Informację o zmianie stanu układów mechanicznych można uzyskać analizując
zmianę efektów nieliniowych w pracy tych układów.
Diagnostyczny system przyszłości powinien umożliwiać łączne
przetwarzanie informacji, którą dają systemy szczegółowe (OBD,
stacjonarne przyrządy diagnostyczne itp.). Szybki rozwój elektroniki (w tym procesorów sygnałowych) pozwala na budowę układów
wnioskowania o nieporównywalnie większych możliwościach niż
przed kilku laty. Możemy więc przyjąć, że odseparowanie nieliniowej części sygnałów niesie ze sobą szereg możliwości zwiększenia
CEL PROJEKTU
Opracowanie, wykonanie oraz przebadanie modeli reaktorów SCR
amoniakiem w spalinach silnika o zapłonie samoczynnym. Badaniom poddano modele reaktorów platynowych o różnym ładunku
Pt, model reaktora tlenkowego oraz modele modułowego reaktora
tlenkowo-platynowego z wkładami o różnym ładunku platyny. Badania prowadzono przy różnym dawkowaniu reduktora (NH3) do
układu wydechowego silnika w różnych temperaturach pracy reaktora. Wyznaczono energie aktywacji redukcji NOX na reaktorach
platynowych i tlenkowym oraz przeprowadzono symulacje procesu
konwersji NOX.
Celami naukowymi pracy są:
poznanie właściwości katalitycznych aktywnych warstw tlenkowych i platynowych, w tym eksperymentalna ocena energii aktywacji procesu redukcji NOX;
określenie temperatur występowania 50% konwersji tlenków
azotu dla reaktorów o podłożu tlenkowym, platynowym i modułów tlenkowo-platynowych o różnym ładunku Pt oraz wyznaczenie zakresów temperaturowych ich wysokich aktywności;
dobór warstw aktywnych modeli reaktorów zestawionych w moduły zapewniające szeroki zakres temperatur aktywności, tj. zakresu 150-550°C;
poznanie i udokumentowanie struktury fizyko-chemicznej powierzchni aktywnych reaktorów SCR o podłożu tlenkowym i platynowym;
123
opracowanie podstaw technologii budowy reaktorów SCR o podłożu tlenkowym, platynowym oraz modułowego układu reaktora
tlenkowo-platynowego, przy współpracy ze specjalistami z dziedziny technologii chemicznej;
określenie optymalnych dawek reduktora pozwalających osiągnąć maksymalne poziomy konwersji NOX przy minimalnej emisji
wtórnej NH3.
Propozycja metodyki klasyfikacji pojazdów i innych obiektów technicznych na podstawie miar efektywności propagacji energii wibroakustycznej. Opublikowanie monografii w formie rozprawy habilitacyjnej kierownika projektu.
Opracowanie modelu modułowego reaktora NH3-SCR tlenkowo-platynowego, osiągającego wysokie poziomy konwersji NOX w możliwie szerokim zakresie temperatur procesu katalitycznego oraz
ocena jego właściwości katalitycznych w przedziale temperatur
pracy reaktora typowym dla silników o zapłonie samoczynnym
tj. 150-550°C.
Opracowanie wytycznych dawkowania reduktora pozwalających
osiągnąć możliwie wysokie konwersje NOX przy minimalnej emisji
wtórnej NH3.
Opracowanie wytycznych do budowy pełnowymiarowego, utylitarnego układu katalitycznego systemu NH 3-SCR, zawierającego reaktor hydrolizujący, opracowany w ramach projektu
reaktor redukujący oraz klasyczny reaktor utleniający nadmiar
amoniaku(Pt/Al 2O3).
WYKORZYSTANIE TECHNOLOGII
MATERIAŁÓW PIEZOELEKTRYCZNYCH
w AKTYWNEJ KONTROLI DRGAŃ POJAZDU
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. LECH KNAP
[email protected]
+48 22 234 85 91
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.05.12
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.05.10
CEL PROJEKTU
ZASTOSOWANIE MIAR PROPAGACJI
ENERGII WIBROAKUSTYCZNEJ
do MONITOROWANIA STANU
PRZEJEŻDŻAJĄCYCH POJAZDÓW
oraz jako NARZĘDZIE w ZARZĄDZANIU
HAŁASEM ŚRODOWISKOWYM
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. GRZEGORZ KLEKOT
[email protected]
+48 22 234 82 76
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.10.18
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.10.17
CEL PROJEKTU
Opracowanie metody wykorzystania miar charakteryzujących proces propagacji energii wibroakustycznej do klasyfikacji pojazdów
i innych obiektów technicznych. Pozwoli to rozszerzyć możliwości
zintegrowanych systemów zarządzania hałasem środowiskowym
o moduły ukierunkowane na wskazywanie elementów stwarzających szczególne zagrożenie.
Wykazanie, że zastosowanie sterowanych amortyzatorów istotnie
ograniczy drgania pojazdu. Istota proponowanego projektu sprowadza się do ustalenia i weryfikacji algorytmów sterowania tłumików
piezoelektrycznych (PZ), gwarantujących ograniczenia drgań pojazdów. Do realizacji tego celu będą wykorzystywane piezoelektryczne
tłumiki drgań (PZ).
Projekt poświęcony jest rozwojowi i doskonaleniu nowoczesnych
środków transportu, opracowaniu technologii budowy piezoelektrycznych amortyzatorów, doskonaleniu metod pomiarowych
i diagnostycznych, a także sterowaniu oraz aktywnym metodom
obniżania intensywności drgań pojazdów. W szczególności projekt
dotyczy kontynuacji wcześniejszych badań wpływu sterowanych
amortyzatorów zawieszenia (dyssypatorów) na drgania pojazdu
oraz naciski kół na drogę. Ograniczenie drgań pojazdu wpływa na
polepszenie komfortu jazdy oraz zmniejszenie wahań nacisku kół na
drogę, co zwiększa bezpieczeństwo ruchu pojazdu.
Wykonanie prototypowego zawieszenia samochodowego z sterowanymi tłumikami PZ. Rezultaty przeprowadzonych badań będą
stanowiły bazę do opracowania technologii projektowania, budowy
i stosowania sterowanych urządzeń PZ w pojazdach, maszynach
i innych konstrukcjach (np. sterujące zawory piezohydrauliczne
w hydraulice przemysłowej, amortyzatory pochłaniające energię
w barierach drogowych o zmiennych właściwościach, amortyzatory
w układach tłumienia drgań podłoża).
124
ZWIĘKSZENIE TRWAŁOŚCI
i BEZPIECZEŃSTWA UKŁADÓW
WIRUJĄCYCH POPRZEZ AKTYWNE
STEROWANIE DRGANIAMI
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
MODELOWANIE oraz SYMULACYJNE
BADANIA DYNAMIKI TOWAROWYCH
POCIĄGÓW BIMODALNYCH
w KATEGORIACH ZAGROŻENIA
WYKOLEJENIEM
prof. dr hab. inż. WŁODZIMIERZ KURNIK
[email protected]
+48 22 234 72 20, +48 22 628 59 85
KIEROWNIK:
E-MAIL:
dr inż. JAN MATEJ
[email protected]
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.07.04
TEL.:
+48 22 234 84 78
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.07.03
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.01.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.06.30
CEL PROJEKTU
Projekt dotyczy zagadnień związanych z drganiami układów wirujących oraz metodami ich redukcji i stabilizacji. Układy takie narażone są na samowzbudzenie, rezonanse i drgania nieustalone, które
w sposób istotny wpływają na ich trwałość, zużycie energii, emisję hałasu, a także powodują niekorzystne oddziaływanie na inne
elementy maszyn oraz na otaczające środowisko. Zainteresowanie
tą problematyką w ostatnim okresie znacznie wzrosło ze względu
na rozwój aktywnych metod sterowania i tłumienia drgań oraz na
ogromny postęp w dziedzinie inżynierii materiałowej. Kompozyty
aktywne oraz materiały o specyficznych właściwościach magnetycznych otwierają nowe możliwości redukcji drgań oraz zwiększania trwałości i bezpieczeństwa maszyn wirnikowych. W projekcie
kontynuowana jest problematyka aktywnego sterowania drganiami
wirników, w szczególności z zastosowaniem laminatów aktywnych
z włóknami piezoceramicznymi oraz z wykorzystaniem aktywnych
hybrydowych łożysk magnetohydrodynamicznych. Przewiduje się
realizację pięciu tematów, z których każdy stanowi oddzielne nowatorskie zagadnienie badawcze.
Publikacje w czasopismach o zasięgu międzynarodowym oraz prezentacje na konferencjach krajowych i zagranicznych. Przewiduje
się także ukończenie dwóch rozpraw doktorskich oraz przygotowanie monografii nt. aktywnego tłumienia drgań i stabilizacji układów wirujących.
CEL PROJEKTU
W proponowanym projekcie badawczym przedstawiono metodologię modelowania oraz symulacyjnego badania zjawisk dynamicznych w pociągu składającym się z klasycznych wagonów towarowych oraz wagonów bimodalnych, z uwzględnieniem elementów
mechaniki niegładkiej oraz nowoczesnych narzędzi obliczeniowych
typu MBS, zastosowanych do nieliniowych układów mechanicznych
o dużej liczbie stopni swobody.
Zakres merytoryczny projektu dotyczy badania wpływu parametrów konstrukcyjnych oraz parametrów obszaru styku koła z szyną
na bezpieczeństwo ruchu pociągu w kategoriach zagrożenia wykolejeniem na torze prostym i zakrzywionym.
Obiektami badań są pojedyncze wagony oraz pociąg zawierający
w swoim składzie zarówno wagony towarowe, jak i wagony bimodalne dwuosiowe oraz czteroosiowe. Jednym z głównych celów
projektu jest uwzględnienie tarcia suchego w modelu symulacyjnym
wagonu bimodalnego z zawieszeniem wieszakowym, zbudowanym
w systemie AdamsRail. Parametry modelu zidentyfikowano w oparciu o badania stanowiskowe wykonane w Instytucie Pojazdów
Politechniki Warszawskiej na rzeczywistym zawieszeniu wieszakowym wagonu towarowego. Oryginalnym osiągnięciem projektu
będzie integracja odpowiednich modułów systemu ADAMS z opisem
tarcia suchego przygotowanym w postaci równań różniczkowych
wyprowadzonych na gruncie mechaniki niegładkiej. Model pociągu
towarowego wyposażono w model układu hamującego wagony,
zawierającego układ pneumatyczny sterujący ciśnieniem powietrza
w siłownikach hamulców oraz układ mechaniczny hamulca, realizujący siłę hamującą wagony.
Poszerzenie wiedzy w zakresie badań modelowych w stanach nieustalonych oraz symulacji zjawisk dynamicznych, powstających w składzie
pociągu towarowego utworzonego z wagonów bimodalnych.
Autor podejmuje się rozwiązać problem naukowy dotyczący zbadania wpływu konstrukcyjnych parametrów zawieszenia oraz parametrów obszaru styku kół z szynami na bezpieczeństwo ruchu
w kategoriach zagrożenia wykolejeniem pociągu składającego się
z wagonów towarowych, w tym z wagonów bimodalnych.
125
WPŁYW ZASILANIA SILNIKA ROLNICZEGO
PALIWAMI E-DISEL i BIOE-DIESEL
na WYBRANE PARAMETRY jego PRACY
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. PIOTR ORLIŃSKI
Czy opracowany skład paliwa E-diesel lub Bioe-diesel umożliwi
uzyskanie korzystniejszych własności niskotemperaturowych
w porównaniu z czystym ON lub 100% RME?
Jak będzie wpływać na prace silnika zmiana kąta wyprzedzenia
wtrysku, dawki paliwa, ciśnienia wtrysku?
Czy badane paliwa cechować będą lepsze właściwości smarne
niż posiada olej napędowy, co może korzystnie wpływać na trwałość aparatury paliwowej?
[email protected]
+48 22 234 87 81
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.07.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.06.30
CEL PROJEKTU
Poznanie i przedstawienie problemów dotyczących wpływu właściwości fizykochemicznych paliw E-diesel oraz Bioe-diesel na szybkozmienne parametry pracy rolniczego silnika o ZS i proces wydzielania ciepła oraz przeprowadzenie badań określających charakter
i wartości zmian podstawowych parametrów efektywnych pracy
silnika przy zasilaniu go w/w paliwami.
Ocena wpływu zasilania silnika w/w paliwami na emisje CO2, CO, HC,
NOx i PM oraz ocena koksowania rozpylaczy w porównaniu z zasilaniem silnika olejem napędowym.
Opracowanie optymalnego składu etanolu, oleju napędowego lub
estru, dodatków uszlachetniających w paliwie E-diesel i Bioe-diesel,
ukierunkowanego na osiągnięcie jak największej efektywności pracy
badanego silnika przy jak najmniejszej emisji składników toksycznych spalin oraz niezbędnych zmian regulacyjnych silnika.
Analiza eksperymentalna nad zastosowaniem w/w biopaliw, otrzymanych z etanolu oraz domieszek uszlachetniających i oleju napędowego z ewentualnymi dodatkami estrów metylowych kwasów
oleju rzepakowego RME, która umożliwi sformułowanie odpowiedzi
na następujące pytania:
Jakie są różnice w procesie wtrysku, spalania i wydzielania ciepła
silnika zasilanego paliwami typu E-diesel i Bioe-diesel w porównaniu z zasilaniem silnika paliwami ropopochodnymi?
Jaka będzie efektywność pracy silnika zasilanego w/w paliwami?
Jak wpłynie zmiana kąta wyprzedzenia wtrysku na jakość procesu spalania przy zasilaniu silnika paliwami E-diesel, Bioe-diesel?
Jakie będą wartości ciśnień w przewodzie wtryskowym, w komorze spalania oraz temperatury czynnika roboczego w porównaniu
z ON lub 100% RME przy tych samych warunkach prędkościowo-obciążeniowych pracy badanego silnika?
Czy zasilanie w/w paliwami wpływa na zmniejszenie emisji
składników toksycznych spalin przy zachowaniu parametrów
energetycznych jak dla ON lub 100% RME?
KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROCESU
TWORZENIA APLIKACJI
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. JERZY POKOJSKI
[email protected]
+48 22 234 82 48
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.09.24
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.09.23
CEL PROJEKTU
Wypracowanie rozwiązań prowadzących do uefektywnienia procesu tworzenia aplikacji Knowledge Based Engineering (KBE) dla pewnych klas zagadnień. Proponowane podejście zakłada następujące
etapy procesu tworzenia aplikacji KBE:
Krok 1 – zbudowanie szczegółowej, formalnej, obiektowej reprezentacji modelu produktu i procesu projektowego;
Krok 2 – przetworzenie, za pomocą narzędzi komputerowych
zbudowanych w ramach projektu, reprezentacji powstałej w kroku 1 na system w całości funkcjonujący zgodnie z tym modelem,
zapisany w konkretnym obiektowym języku programowania;
Krok 3 – zintegrowanie modułu powstałego w kroku 2 z komercyjnym systemem CAD/CAE, wyposażonym w moduł KBE.
Uefektywnienie procesu tworzenia przemysłowych aplikacji KBE na
drodze wykorzystania programowania obiektowego jako formalnego narzędzia modelowania inżynierskiej wiedzy projektowej.
126
BADANIA CHARAKTERYSTYK
PRZYCZEPNOŚCI NAWIERZCHNI
DROGOWYCH w ASPEKCIE
BEZPIECZEŃSTWA RUCHU DROGOWEGO
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
Metodyka pomiaru i wyznaczania dynamicznych charakterystyk
przyczepności do wykorzystania np. w modelowych badaniach symulacyjnych układów sterowania ABS oraz ESP.
Zweryfikowany model współpracy ogumionego koła z nawierzchnią drogi do badań symulacyjnych zjawisk dynamicznych występujących w czasie ruchu pojazdu samochodowego, np. w symulatorach jazdy.
prof. nzw. dr hab. inż. ANDRZEJ REŃSKI
[email protected]
+48 22 234 87 85
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.11.13
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.11.12
NIEKLASYCZNE METODY TŁUMIENIA
DRGAŃ w ELEMENTACH MASZYN
CEL PROJEKTU
Badanie zjawisk związanych ze współpracą opon samochodowych
z nawierzchnią drogi, a w szczególności doskonalenie metod oceny
własności przeciwpoślizgowych nawierzchni drogowych. Realizacji
celu ma służyć stworzenie nowoczesnego aparatu matematycznego, umożliwiającego w miarę precyzyjny opis i badania modelowe
zjawisk dynamicznych zachodzących w styku opony z jezdnią,
a także stworzenie odpowiedniej aparatury badawczej, pozwalającej na identyfikację zjawisk fizycznych tam zachodzących i ich
ilościowy opis.
Znajomość charakterystyk przyczepności ma istotne znaczenie przy
projektowaniu i doskonaleniu nowoczesnych typów ogumienia oraz
opracowywaniu nowoczesnych materiałów i technologii wykonania
nawierzchni drogowych.
Projekt obejmuje opracowanie i wykonanie nowej generacji przyczepy dynamometrycznej o roboczej nazwie SRT-4, służącej do
prowadzenia prac badawczych i rozwojowych związanych z pomiarami charakterystyk przyczepności wzdłużnej zarówno różnych
opon samochodowych, jak również różnych nawierzchni drogowych
w różnych warunkach ruchu.
Uzyskanie wiarygodnych danych pomiarowych umożliwia weryfikację i rozwój metod modelowania niegładkich zagadnień mechaniki stanowiących podstawę modelowania i symulacji zjawisk
dynamicznych związanych ze statecznością ruchu pojazdów samochodowych.
Mobilny, nowoczesny zestaw pomiarowy SRT-4, służący do prowadzenia prac naukowo-badawczych związanych ze współpracą koła
ogumionego z nawierzchnią drogi w czasie hamowania, w szczególności prac związanych z poprawieniem bezpieczeństwa na drogach, doskonaleniem konstrukcji ogumienia i wdrażaniem nowych
technologii nawierzchni drogowych.
Katalog charakterystyk przyczepności μ(s) różnych nawierzchni
drogowych i różnego typu ogumienia samochodów osobowych
w różnych warunkach ruchu do wykorzystania m.in. w pracach
eksperckich rzeczoznawców samochodowych i Instytutu Ekspertyz Sądowych.
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. ZBIGNIEW STARCZEWSKI
[email protected]
+48 22 234 86 19
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.06.29
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.06.28
CEL PROJEKTU
Przedmiotem analizy są metody redukcji drgań oparte na podejściu
aktywnym, wykorzystującym strategie sterowania odwzorowujące stan danego układu lub śledzące jego bieżące parametry pracy.
Alternatywę stanowią metody aktywne bazujące na zastosowaniu
tzw. materiałów i elementów „inteligentnych” takich jak piezoelektryki, laminaty piezoelektryczne, materiały gradientowe, stopy
z pamięcią kształtu, ciecze elektroreologiczne, itd. Projekt wprowadza jako przedmiot badań m. in. aktuatory magnetyczne do realizacji bezstykowej redukcji drgań. Wykraczając poza problem magnetycznej redukcji drgań belek, realizatorzy projektu oferują dogłębne
badania zjawisk dynamicznych w elementach wirujących, takich jak
wirniki łożyskowane ślizgowo ze względu na możliwość pojawienia
się ruchów nieregularnych i chaotycznych.
Przewidziano realizację dwóch tematów badawczych stanowiących
rozwinięcie studiów prowadzonych już wcześniej przez autorów
projektu. Są to: modelowanie właściwości amortyzatorów z elementami płynowymi, ciernymi i elastomerowymi elementami ujęciu dyskretnym oraz szacowanie stanu odkształcenia i naprężenia
w dnie karbu w ujęciu energetycznym.
Publikacje w czasopismach o zasięgu międzynarodowym oraz liczne prezentacje na konferencjach i sympozjach. Przewiduje się także
ukończenie trzech rozpraw doktorskich.
127
PROPOZYCJA NOWEGO MATERIAŁU
INTELIGENTNEGO i JEGO ZASTOSOWANIA
do TWORZENIA ELEMENTÓW
KSZTAŁTOWYCH z DODATKOWĄ
KONTROLĄ WŁAŚCIWOŚCI
MECHANICZNYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. ROBERT ZALEWSKI
[email protected]
+48 22 234 86 79
KONCEPCJE NOWYCH KONSTRUKCJI
PŁYT KRUSZĄCYCH ZWIĘKSZAJĄCYCH
EFEKTYWNOŚĆ MASZYN
(WZROST WYDAJNOŚCI, OBNIŻENIE
ENERGOCHŁONNOŚCI i OBCIĄŻEŃ)
- STUDIA TEORETYCZNE i DOŚWIADCZALNE
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. JAN ZAWADA
[email protected]
+48 22 234 87 65
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.11.13
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.06.30
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.11.12
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.06.29
CEL PROJEKTU
CEL PROJEKTU
Badanie zjawisk związanych z kumulowaniem i rozpraszaniem energii
za pośrednictwem struktur utworzonych z materiałów granulowanych
umieszczonych w szczelnej przestrzeni z podciśnieniem. Zasadniczym
celem projektu jest możliwie pełne poznanie własności mechanicznych
struktur granulowanych oraz wszechstronna analiza możliwości sterowania własnościami dyssypacyjnymi i zdolnością do kumulowania
energii w układach mechanicznych narażonych na drgania, w których
podstawowym czynnikiem tłumiącym są struktury granulowane.
Opracowanie koncepcji nowych konstrukcji płyt drobiących kruszarek
o zmiennym profilu poprzecznym, zwiększających efektywność procesów kruszenia. Idea takich koncepcji wynika z prostego spostrzeżenia
– otóż profil płyt powinien być dostosowany do wielkości kruszonych
brył surowca, a zatem powinien być zmienny. Ponadto profil ten winien
być dostosowany do cech wytrzymałościowych ośrodków.
Propozycję zastosowania zmiennych profili płyt kruszących wysunął
J. Zawada w latach 80 i 90 ubiegłego wieku. Dążył do udowodnienia tezy, że odpowiednio ukształtowane płyty wg wytycznych wynikających z analiz teoretycznych, opierających się na teorii stanów
granicznych, zmniejszają siły kruszenia. Stosując język optymalizacji
konstrukcji można powiedzieć, że przeprowadzono optymalizację powierzchni roboczej płyt ze względu na kryterium sił kruszenia (funkcja
celu). Proces kruszenia potraktowano jako zbiór procesów elementarnych, dla których można było określić warunki brzegowe obciążania.
Badania wstępne, jakie przeprowadzono na modelowej kruszarce Blake’a wykazały, że płyty o zmiennym profilu poprzecznym w istotny
sposób zmniejszają obciążenia graniczne (o ok. 30% w stosunku do
płyt tradycyjnych – surowcem był marmur średniokrystaliczny).
Nowatorstwo proponowanego projektu polega na zaproponowaniu
„nowego materiału inteligentnego”, który jest zdecydowanie bardziej
konkurencyjny pod względem ekonomicznym od innych, choć dobrze
znanych i stosunkowo łatwo dostępnych, lecz drogich i wymagających stosowania skomplikowanych urządzeń sterujących. Sterowanie globalnymi własnościami mechanicznymi omawianych struktur
z założenia jest proste i wymagające zastosowania jedynie wydajnej
pompy próżniowej, umożliwiającej uzyskanie zadanej wartości podciśnienia wewnątrz konglomeratu.
W proponowanym projekcie powinno pojawić się dodatkowe kryterium optymalizacji – wielkość, tzn. energia kruszenia; co oznacza, że
studia teoretyczne i doświadczalne nad koncepcjami nowych konstrukcji płyt są bardziej wszechstronne.
Opracowanie metodyki kształtowania płyt kruszących wg kryteriów:
minimalizacji sił kruszenia i energii kruszenia.
Rozwiązanie ważnych zagadnień podstawowych (z dyscypliny: mechanika kruszenia) na podstawie teorii stanów granicznych i metody
elementów skończonych (m. in. określanie energii kruszenia, co obecnie nie jest problemem rozwiązanym).
Wykonanie projektów i nowych konstrukcji płyt kruszących oraz przeprowadzenie badań modelowych na kruszarce dźwigniowej Blake’a.
Wykazanie, że płyty nowe mogą znacznie poprawić efektywność procesów
kruszenia. Osiągnięcie tego rezultatu ma duże znaczenie praktyczne, gdyż
nowe konstrukcje płyt można byłoby zastosować na skalę przemysłową.
128
WYDZIAŁ
TRANSPORTU
PROJEKTY BADAWCZE
WYDZIAŁ TRANSPORTU
131
PROF. DR HAB. INŻ.
131
PROF. DR HAB. INŻ.
Modelowanie i symulacja w badaniach bezpieczeństwa
ANDRZEJ CHUDZIKIEWICZ technicznego pojazdów szynowych
ZBIGNIEW LOZIA
131
DR INŻ.
WITOLD LUTY
132
MAREK MALARSKI
133
KRZYSZTOF ZBOIŃSKI
Symulatory do szkolenia kierowców autobusów oraz pojazdów
ciężarowych
Przenośny system oceny przyczepności nawierzchni
drogowych w procesie opisu i rekonstrukcji wypadków
drogowych
Metoda analizy wpływu błędnych decyzji operatora (kontrolera,
pilota) na poziom bezpieczeństwa w ruchu lotniczym
kontrolowanym
Doskonalenie metod i narzędzi oraz badanie elementów
infrastruktury, środków technicznych i prognozowania rozwoju
transportu
134
DR
AGNIESZKA
SKALA-POŹNIAK
Wdrożenie pilotażowych programów edukacyjnych w zakresie
innowacyjnej przedsiębiorczości w Politechnice Warszawskiej
WYDZIAŁ TRANSPORTU
130
MODELOWANIE i SYMULACJA
w BADANIACH BEZPIECZEŃSTWA
TECHNICZNEGO POJAZDÓW SZYNOWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. ANDRZEJ CHUDZIKIEWICZ
[email protected]
+48 22 234 79 64
SYMULATORY do SZKOLENIA
KIEROWCÓW AUTOBUSÓW
oraz POJAZDÓW CIĘŻAROWYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. ZBIGNIEW LOZIA
[email protected]
+48 22 234 82 46
DATA ROZPOCZĘCIA:
2007.07.01
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.05.11
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.03.31
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.01.31
KOORDYNATOR:
ETC-PZL Aerospace Industries Sp. z o. o.
CEL PROJEKTU
Pojazd szynowy, jako jeden z elementów układu mechanicznego pojazd szynowy-tor jest złożonym obiektem dynamicznym, którego
zachowanie się dla prędkości powyżej 200 km/godz. oraz obszaru średnich częstości (100–800 Hz) nie zostało jeszcze do tej pory
dokładnie zbadane. Pojawiające się ostatnio w Polsce dążenia do
zwiększenia, na niektórych liniach, prędkości jazdy do 250 km/godz.
i więcej są słuszne, mając na uwadze ich komercyjno-marketingowy
charakter. Uwzględniając jednak stan przygotowania polskich kolei
do wdrażania tych koncepcji w życie, należy przystąpić do prac nad
budową narzędzi pozwalających na ocenę proponowanych rozwiązań, mając na uwadze bezpieczeństwo jazdy.
Badania bezpieczeństwa, nowych czy zmodernizowanych pojazdów
szynowych są długotrwałe i kosztowne. Należy spodziewać się, że
w najbliższym czasie (perspektywa 5–10 lat) nastąpi intensyfikacja
działań w zakresie budowy nowych pojazdów szynowych zarówno do obsługi przewozów towarowych, jak również pasażerskich,
a także do obsługi przewozów w ruchu miejskim (tramwaje).
Podjęcie prac wyprzedzających o charakterze podstawowym dla
opracowania metodologii badań bezpieczeństwa pojazdów szynowych w ruchu jest celem tego projektu. Mamy przy tym na uwadze
zwiększone prędkości jazdy, aktualnie stosowane międzynarodowe i krajowe procedury badawcze i homologacyjne, oraz istniejące
w Polsce uwarunkowania eksploatacyjne.
CEL PROJEKTU
Opracowanie projektów i zbudowanie prototypów symulatorów imitujących właściwości samochodu ciężarowego i autobusu.
Dwa prototypy symulatorów imitujących właściwości samochodu ciężarowego i autobusu. Wykonanie badań zakładowych prototypów.
Przygotowanie symulatorów do badań certyfikacyjnych.
Przygotowanie dokumentacji do produkcji seryjnej.
PRZENOŚNY SYSTEM OCENY
PRZYCZEPNOŚCI NAWIERZCHNI
DROGOWYCH w PROCESIE OPISU
i REKONSTRUKCJI WYPADKÓW
DROGOWYCH
Wyniki projektu stworzą podstawy do przystąpienia do prac w zakresie wdrożenia, w nowo powstających konstrukcjach pojazdów
szynowych, rozwiązań spełniających wymagania odnośnie bezpieczeństwa czynnego i biernego.
Uzyskiwane wyniki na bieżąco prezentowano na seminariach Zakładu,
konferencjach krajowych oraz zagranicznych. Rezultaty zamkniętych
etapów prezentowano w czasopismach naukowych polsko i angielskojęzycznych.
Ponadto przewiduje się otwarcie jednego przewodu doktorskiego
z tematyki zbliżonej do proponowanego projektu oraz wykorzystanie wyników projektu w jednej pracy habilitacyjnej.
Przewiduje się również wykorzystanie zbudowanego narzędzia
w pracach projektowych nowych rozwiązań konstrukcyjnych pojazdów szynowych wykonywanych przez polskich producentów.
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. WITOLD LUTY
[email protected]
+48 22 234 81 13
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.06.30
DATA ZAKOŃCZENIA:
2012.08.31
Politechnika Warszawska - Wydział Samochodów i Maszyn
Roboczych; Zakład Elektroniki Pomiarowej Wielkości Nieelektrycznych, J.
Czerwiński i wspólnicy - spółka jawna, Marki.
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Opracowanie przenośnego systemu pomiaru współczynnika przyczepności nawierzchni drogowej. Na system składa się przyrząd
WYDZIAŁ TRANSPORTU
131
pomiarowy, oprogramowanie z interfejsem użytkownika oraz niezbędne oprzyrządowanie pomocnicze.
Zadaniem systemu jest umożliwienie pomiaru wartości współczynnika przyczepności próbki gumowej do nawierzchni drogi w miejscu
zdarzenia drogowego, w możliwie krótkim czasie po jego zaistnieniu, a także odniesienie wyniku pomiaru do współczynnika przyczepności opony do podłoża.
Budowa przenośnego systemu oceny przyczepności nawierzchni
drogowej, na który składają się:
prototyp przyrządu do pomiaru współczynnika przyczepności
próbki gumowej do nawierzchni drogi;
oprogramowanie przyrządu;
dodatkowy osprzęt pomiarowy.
METODA ANALIZY WPŁYWU BŁĘDNYCH
DECYZJI OPERATORA (KONTROLERA,
PILOTA) na POZIOM BEZPIECZEŃSTWA
w RUCHU LOTNICZYM KONTROLOWANYM
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. MAREK MALARSKI
[email protected]
+48 22 234 73 39
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.03.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.03.30
Przeprowadzona dotychczas wstępna analiza zdarzeń lotniczych,
wskazuje że celowe jest analizowanie struktury procesu podejmowania błędnych decyzji dla 15–25 stanów. Konieczne jest jednak dobre zidentyfikowanie procesu podejmowania błędnych decyzji.
Dla wybranych reprezentatywnych, rzeczywistych zdarzeń przeanalizowanych przez Państwową Komisję Badania Wypadków Lotniczych, opracowano:
funkcjonalne schematy ryzyka FHA;
modele niezawodnościowe;
obliczenia analityczne;
badania symulacyjne dla dokładnych modeli niezawodnościowych
o elementach wielostanowych;
badania nad oceną wartości intensywności podejmowania błędnych decyzji dla różnych intensywności ruchu lotniczego;
weryfikację modeli metody dla CLS;
metoda określania TLS (przez oszacowanie granicznych wartości
CLS w opracowanych strukturach podejmowania błędnych decyzji).
Oddzielnym problemem jest stochastyczne oszacowanie zmian intensywności podejmowania błędnych decyzji. Badania stochastyczne wskazują całkowity brak zależności intensywności podejmowania błędnych decyzji λ od intensywności ruchu lotniczego.
Przeanalizowane dotychczas przykłady wskazują również na możliwość oszacowania i weryfikacji poprawności wyników symulacyjnych przez rozwiązania analityczne przy założeniu markowości procesów. Zaplanowano ścisłą współpracę z doświadczonymi pilotami
i kontrolerami ruchu lotniczego.
Wynikami badań podstawowych w zakresie metod wyznaczania
poziomu bezpieczeństwa ruchu lotniczego zainteresowane są polskie instytucje zarządzające ruchem lotniczym (Polska Agencja
Żeglugi Powietrznej).
Opracowanie metod wyznaczania poziomu bezpieczeństwa w ruchu lotniczym kontrolowanym: CLS (Current Level of Safety) i TLS
(Target Level of Safety).
CEL PROJEKTU
Wprowadzane obecnie we wszystkich gałęziach transportu systemy zarządzania bezpieczeństwem SMS (Safety Management
Systems) wymagają m. in. określania aktualnego poziomu bezpieczeństwa CLS (Current Level of Safety). Poziom bezpieczeństwa CLS
definiowany jest zwyczajowo przez liczbę zdarzeń lotniczych na
jednostkę czasu (z reguły godzinę lotu) lub na jeden lot. Istotny jest
również problem określania granicznego poziomu bezpieczeństwa
TLS (Target Level of Safety).
Doświadczenie (Polska, UE, USA) wskazuje, że błędy człowieka (kontrolera ruchu, pilota) decydują o wystąpieniu ponad 80% zarejestrowanych zdarzeń lotniczych.
Celem projektu jest opracowanie metody określania wpływu błędnych decyzji operatora na CLS i granicznego TLS dla rzeczywistych
warunków ruchu lotniczego.
Dla rzeczywistych zdarzeń lotniczych z ostatnich kilku lat przeprowadzono analizę wielostanowego procesu podejmowania błędnych
decyzji w sytuacji wystąpienia niesprawności sprzętu lotniczego.
WYDZIAŁ TRANSPORTU
132
DOSKONALENIE METOD i NARZĘDZI
oraz BADANIE ELEMENTÓW
INFRASTRUKTURY, ŚRODKÓW
TECHNICZNYCH i PROGNOZOWANIA
ROZWOJU TRANSPORTU
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. KRZYSZTOF ZBOIŃSKI
[email protected]
+48 22 234 70 78
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.04.14
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.09.14
CEL PROJEKTU
Numeryczne badania dynamiki i stateczności pojazdów szynowych.
Numeryczne i eksperymentalne badania elementów infrastruktury,
jakimi są nawierzchnia kolejowa i przejścia tor prosty-łuk kołowy.
Badanie zasad i praw rządzących zrównoważonym rozwojem transportu.
Ogólnie ujmując, zagadnienia podejmowane w projekcie wiążą się z:
statecznością ruchu pojazdu szynowego w łukach ze szczególnym naciskiem na obiekty o konstrukcji wózkowej;
dynamiką pojazdu szynowego w krzywych przejściowych powyżej prędkości krytycznej;
modelowaniem i analizą nawierzchni kolejowej o różnej konstrukcji, z punktu widzenia wytrzymałości i resursu eksploatacyjnego;
kształtowaniem różnego typu przejść tor prosty-łuk kołowy
w torze tramwajowym, z punktu widzenia oddziaływań na pasażera (komfort), ale też oddziaływań pojazd-tor;
poszukiwaniem właściwego kształtu kolejowych krzywych przejściowych z uwzględnieniem zaawansowanego modelu pojazdu,
oddziaływań dynamicznych pojazd-tor i pojazd-pasażer oraz metod optymalizacyjnych;
zrównoważonym rozwojem transportu, w szczególności w warunkach Polski jako członka UE.
Poszerzenie ogólnej i szczegółowej wiedzy w obszarze dynamiki
pojazdów szynowych, zwłaszcza w zakresie stateczności pojazdów
w łukach oraz dynamiki i oddziaływań w krzywych przejściowych.
Skuteczne określanie obszarów stateczności pojazdów szynowych
wózkowych dla pełnego zakresu promieni łuku, tzn. od promieni małych do nieskończenie wielkich (tor prosty).
Porównanie własności wytrzymałościowych i eksploatacyjnych nawierzchni kolejowej konwencjonalnej i wzmocnionej BGT z rekomendacją lub nie dla stosowania nawierzchni niekonwencjonalnej BGT.
Porównanie różnego typu przejść tor prosty-łuk w torze tramwajowym z uwzględnieniem typowych metod ich oceny oraz metod
opartych o dynamikę zaawansowanego modelu pojazdu, z rekomendacjami dla stosowania poszczególnych rozwiązań.
Ocenę różnego kształtu kolejowych krzywych przejściowych, w tym
ewentualną korektę ich kształtu, z punktu widzenia kryteriów dynamicznych uwzględniających pełny model pojazdu, co nie ma miejsca
w przypadku tradycyjnych kryteriów oceny krzywych.
Przedstawienie charakterystyki decouplingu lub analizy perspektyw
pojawienia się decouplingu w Polsce oraz ocenę wpływu tego zjawiska na zrównoważony rozwój transportu w Polsce, jako członku UE.
WYDZIAŁ TRANSPORTU
133
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr AGNIESZKA SKALA-POŹNIAK
[email protected]
+48 22 234 70 20
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.06.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2011.09.30
Fundacja na rzecz Szerzenia Przedsiębiorczości i Rozwoju
Innowacji Technologicznych “SPiRIT”
PARTNERZY:
Liczba studentów wszystkich poziomów studiów, którzy ukończyli
programy edukacyjne w ramach projektu.
Liczba wykładowców, którzy przeprowadzili zajęcia w ramach projektu.
Liczba wykładowców, którzy zostali przeszkoleni w zagranicznych
ośrodkach akademickich.
Liczba przedsiębiorstw utworzonych przez absolwentów programu
w ciągu dwóch lat od jego zakończenia i tych przedsiębiorstw, które
utrzymały działalność przez dłużej niż 1 rok.
Liczba miejsc pracy powstałych w utworzonych przez absolwentów programu przedsiębiorstwach, liczona po 3 latach od ukończenia szkolenia.
Liczba publikacji naukowych związanych z projektem liczona po
2 latach od zakończenia projektu.
Rezultaty „miękkie”:
wykształcenie zainteresowania uruchomieniem innowacyjnego
biznesu jako atrakcyjną opcją kariery zawodowej;
rozszerzenie obszaru współpracy między PW a wiodącymi zagranicznymi uczelniami technicznymi, na płaszczyźnie kształcenia
w dziedzinie innowacyjnej przedsiębiorczości.
CEL PROJEKTU
Wprowadzenie programów edukacyjnych w zakresie innowacyjnej
przedsiębiorczości do oferty dydaktycznej na wszystkich poziomach kształcenia w PW.
Cele szczegółowe:
opracowanie treści programowych oraz narzędzi dydaktycznych;
podniesienie kompetencji wykładowców PW;
organizowanie staży i/lub szkoleń dla kadry zaangażowanej
w projekt w wiodących krajowych i/lub zagranicznych ośrodkach
akademickich, odznaczających się doświadczeniem w realizacji
tego typu programów;
wdrożenie nowoczesnych narzędzi i metod dydaktycznych, z zastosowaniem istniejącej, dostosowanej do potrzeb projektu platformy elektronicznej (www.seipa.edu.pl).
WYDZIAŁ TRANSPORTU
WDROŻENIE PILOTAŻOWYCH
PROGRAMÓW EDUKACYJNYCH
w ZAKRESIE INNOWACYJNEJ
PRZEDSIĘBIORCZOŚCI
w POLITECHNICE WARSZAWSKIEJ
134
SZKOŁA
BIZNESU
SZKOŁA BIZNESU
136
PROF. DR HAB.
WITOLD ORŁOWSKI
Długookresowy wzrost gospodarczy w Polsce i krajach Europy
Środkowo-Wschodniej: doświadczenia z przeszłości i wnioski
na Przyszłość
DŁUGOOKRESOWY WZROST
GOSPODARCZY w POLSCE i KRAJACH
EUROPY ŚRODKOWO-WSCHODNIEJ:
DOŚWIADCZENIA z PRZESZŁOŚCI
i WNIOSKI na PRZYSZŁOŚĆ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. WITOLD ORŁOWSKI
[email protected]
+48 22 628 26 34
DATA ROZPOCZĘCIA:
2006.11.24
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.05.23
CEL PROJEKTU
Analiza źródeł wzrostu gospodarczego w Polsce i krajach Europy
Środkowo-Wschodniej (EŚW) w ostatnich dziesięcioleciach, oraz
perspektyw wzrostu w nadchodzących dziesięcioleciach.
Problemy badawcze:
Jak wyglądały rzeczywiste wyniki w zakresie wzrostu gospodarczego w krajach EŚW w okresie gospodarki centralnie planowanej?
Jakie czynniki zadecydowały o stosunkowo niskim tempie
rozwoju?
Czym wytłumaczyć załamanie się produkcji na początku okresu
transformacji?
Jakim potencjałem rozwojowym dysponowały kraje EŚW w okresie transformacji, oraz na ile skutecznie go wykorzystały?
Jakie czynniki zadecydowały o różnicach w wynikach gospodarczych osiągniętych przez kraje EŚW w okresie transformacji?
Jakim potencjałem rozwojowym dysponują obecnie kraje EŚW?
Monografia naukowa oraz 2-3 artykuły.
SZKOŁA BIZNESU POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
136
UCZELNIANE
PROGRAMY
BADAWCZE
PROJEKTY BADAWCZE
139
PROF. NZW. DR HAB.
LESZEK ADAMOWICZ
139
DR INŻ.
ANNA
DĄBROWSKA-TKACZYK
140
DR HAB. INŻ.
ARTUR DYBKO
140
141
Kwantowe modelowanie materiałów w zastosowaniu
do półmetali ferromagnetycznych
Identyfikacja parametrów i charakterystyk kinematycznych
mechanizmu sztucznego stawu biodrowego człowieka
Mikrosystem typu lab on a chip z detekcją konduktometryczną
nowego typu
ANTONI GRZANKA
Telemetryczne nadzorowanie dobrostanu płodu podczas ciąży
– etap II
DR INŻ.
Powstawanie bioaerozoli w kanałach wentylacyjnych
PIOTR GRZYBOWSKI
141
PROF. DR HAB. INŻ.
KRZYSZTOF JAN
KURZYDŁOWSKI
142
PROF. DR HAB. INŻ.
ANDRZEJ MASŁOWSKI
142
PROF. DR HAB. INŻ.
TADEUSZ PAŁKO
143
DR INŻ.
143
DR INŻ.
PROF. DR HAB.
MAŁGORZATA ZAGÓRSKA
144
Wielorobotowy mobilny system inspekcyjny wspomagający
bezpieczeństwo na uczelni technicznej
Opracowanie modelu szerokopasmowego spektrometru
impedancyjnego do badań tkanek
Aktywne optycznie materiały kompozytowe do zastosowań
RYSZARD PIRAMIDOWICZ w układach wzmacniaczy optycznych i laserów ciała stałego
PAWEŁ ZABIEROWSKI
144
Projektowanie właściwości cieplno-mechanicznych
ceramicznych form do odlewnictwa precyzyjnego części turbiny
silnika lotniczego
CEZARY ZIELIŃSKI
Stabilność cienkowarstwowych ogniw i prototypowych
modułów fotowoltaicznych opartych na związkach
półprzewodnikowych CIGSe
Przewodnictwo mikrofalowe polimerów przewodzących
i ich blend
Heterogeniczna sieć współpracujących robotów mobilnych
(kontynuacja prac)
138
KWANTOWE MODELOWANIE
MATERIAŁÓW w ZASTOSOWANIU
do PÓŁMETALI FERROMAGNETYCZNYCH
IDENTYFIKACJA PARAMETRÓW
i CHARAKTERYSTYK KINEMATYCZNYCH
MECHANIZMU SZTUCZNEGO STAWU
BIODROWEGO CZŁOWIEKA
WYDZIAŁ FIZYKI
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. LESZEK ADAMOWICZ
[email protected]
+48 22 234 54 71
WYDZIAŁ CHEMICZNY
KIEROWNIK:
E-MAIL:
dr inż. ANNA DĄBROWSKA-TKACZYK
[email protected]
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.04.17
TEL.:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.03.31
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.04.16
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.12.31
CEL PROJEKTU
Badanie skuteczności kwantowych metod obliczeniowych fizyki
ciała stałego w poszukiwaniu nowych materiałów o własnościach
półmetali ferromagnetycznych (charakteryzujących się 100% polaryzacją spinową), utworzonych z pierwiastków ziem alkalicznych
i pierwiastków z III i IV kolumny układu okresowego (takich jak
np. bor czy węgiel). Wstępne obliczenia numeryczne przy wykorzystaniu metod AB INITIO opartych na funkcjonale gęstości (DFT)
przewidują istnienie w wymienionych materiałach uporządkowanej struktury magnetycznej z temperaturą Curie rzędu temperatury pokojowej. Ferromagnetyzm tych materiałów, wymuszony
strukturą krystaliczną o symetrii wurcytu przy odpowiednio dużej
stałej sieciowej, jest całkowicie nowym i dotychczas nieodkrytym
eksperymentalnie zjawiskiem o dużej wartości poznawczej i aplikacyjnej, np. w elektronice spinowej oraz w przyszłych komputerach kwantowych.
Po przeprowadzeniu obliczeń teoretycznych dla uzgodnionych i realizowalnych technologicznie struktur materiałowych podjęte będą
próby technologiczne uzyskania projektowanego materiału.
+48 22 234 86 67
Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Mechaniki i Poligrafii;
Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Instytut Techniki Lotniczej
i Mechaniki Stosowanej.
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Opracowanie metod i przeprowadzenie badań identyfikacji parametrów i charakterystyk kinematycznych mechanizmu sztucznego
stawu biodrowego człowieka oraz weryfikacja istniejącego rozwiązania konstrukcyjnego. Mechanizm ten jest elementem składowym
stanowiska badawczego do badania modelu układu kostno-mięśniowego tego stawu, w celu wyznaczenia danych do symulacji obciążeń wewnętrznych.
W wyniku realizacji projektu opracowano i wykonano mechanizm
sztucznego stawu biodrowego jako modułu możliwego do zabudowania na stanowisku, wraz z dokumentacją konstrukcyjną i wynikami badań doświadczalnych w postaci charakterystyk kinematycznych. Równolegle opracowano model wirtualny układu kostnego
stawu biodrowego pacjenta na podstawie danych z tomografii komputerowej, wraz z wirtualnym mechanizmem stawowym, w programach CosmosWorks i CosmosMotion.
Wykorzystanie wyników badań w programach symulacji obciążeń
wewnętrznych w stawie biodrowym i skutków ich oddziaływania na
elementy kostne w procedurach badań przedoperacyjnych i pooperacyjnych dla pacjentów, wymagających przeprowadzenia zabiegu
chirurgicznego alloplastyki stawu biodrowego, szczególnie w przypadkach projektowania endoprotez na miarę „custom design”.
139
MIKROSYSTEM TYPU LAB ON A CHIP
z DETEKCJĄ KONDUKTOMETRYCZNĄ
NOWEGO TYPU
TELEMETRYCZNE NADZOROWANIE
DOBROSTANU PŁODU PODCZAS
CIĄŻY – ETAP II
WYDZIAŁ CHEMICZNY
WYDZIAŁ ELEKTRONIKI I TECHNIK INFORMACYJNYCH
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr hab. inż. ARTUR DYBKO
[email protected]
+48 22 234 58 25
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. ANTONI GRZANKA
[email protected]
+48 22 234 76 23
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.04.17
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.04.16
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.03.31
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.03.31
Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych oraz Wydział
Mechatroniki Politechniki Warszawskiej; do współpracy z uczelniami,
jednostkami naukowymi i podmiotami gospodarczymi z kraju
i z zagranicy włączyły się dwie kliniki akademickie (wdrożenie kliniczne),
operator telekomunikacyjny (TP SA). Przewidywano również podpisanie
umowy z przyszłym producentem.
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Opracowanie taniego i prostego w konstrukcji konduktometrycznego detektora mikroprzepływowego.
Dotychczasowe rozwiązanie technologiczne spotykane w literaturze
wykorzystywały elektrody metaliczne umieszczone pod mikrokanałem. Wymagało to wykonania kilku dodatkowych etapów w procesie
technologicznym, mających na celu odizolowanie elektrod od kanału
zarówno pod względem elektrycznym jak i hydrodynamicznym.
Nowym elementem w projekcie jest wykorzystanie tego samego procesu technologicznego do wytworzenia mikrokanałów przepływowych
oraz mikrokanałów pełniących rolę elektrod. Kanały boczne stanowią
elektrody pomiarowe mikrokonduktometru. Jedna elektroda podłączona jest do generatora funkcyjnego. Druga elektroda podłączona jest do
przetwornika prąd napięcie, z którego sygnał jest wzmacniany a następnie mierzona jest wartość skuteczna napięcia. Elektrody tworzą
rodzaj kondensatora o zmiennej pojemności zależnej od konduktancji
przepływającego elektrolitu. Pomiar tego typu nie jest sprawą trywialną z uwagi na duże impedancje występujące w trakcie badań.
Optymalizacji wymaga zarówno geometryczne rozmieszczenie elektrod jak i same parametry pracy układu (częstotliwość, amplituda).
Jako materiał polimerowy do konstrukcji mikrokonduktometrów
zastosowano poli(dimetylosiloksan) (PDMS) (Sylgard 184, Dow
Corning). Do wykonania mikroukładów wykorzystano opracowaną
(przez Wydział Chemiczny, Pracownia Miniaturowych Systemów
Analitycznych) metodę odlewania z wykorzystaniem matryc z filmów kapilarnych (technologia ta została zgłoszona do Urzędu Patentowego). Drugim wykorzystanym materiałem jest szkło sodowe.
Struktury przepływowe w szkle wytworzono metodą trawienia mokrego. Przewidziano również prace nad mikroukładem hybrydowym
z wykorzystaniem szkła i polimeru.
Opracowanie nowej konstrukcji konduktometru do zastosowań
w mikroanalityce chemicznej.
Oprócz publikacji naukowych, uzyskane wyniki prac stanowią integralną część planowanej rozprawy habilitacyjnej jednego z wykonawców projektu, stanowią również podstawę rozprawy doktorskiej, prac magisterskich.
Wyniki prezentowano również podczas cyklu największych międzynarodowych konferencji poświęconych zagadnieniom miniaturowych systemów analitycznych – „mTAS”.
CEL PROJEKTU
Jednym z ważniejszych społecznie zastosowań bioinżynierii medycznej w ochronie zdrowia jest wspomaganie lekarzy w monitorowaniu przebiegu ciąży. Liczne badania dowodzą, że uszkodzenia
płodu podczas ciąży i porodu są jedną z najważniejszych przyczyn
wrodzonej niepełnosprawności fizycznej bądź mentalnej, zaś redukcja ryzyka ciąży i porodu powikłanego pozwala obniżyć koszty
rehabilitacji medycznej i społecznej dzieci.
Pomimo powyższych przesłanek, do chwili obecnej nie udało się
stworzyć skutecznego systemu wspomagającego pracę położnika w monitorowaniu dobrostanu płodu i postępu akcji porodowej.
Jedną z przyczyn tego stanu jest wciąż niewystarczająca wiedza
fizjologiczna wyjaśniająca biologiczny mechanizm utrzymania ciąży
oraz indukcji i przebiegu porodu.
Projekt ten jest kontynuacją projektu badawczego realizowanego
od kwietnia 2008 do marca 2009 roku. W toku dotychczasowych
badań opracowano narzędzia umożliwiające rozpoczęcie części badawczej dotyczącej optymalizacji warunków pomiarowych sygnału
EHG. Stworzona baza danych oraz metoda nieliniowej analizy sygnału EHG stanowi narzędzie niezbędne do opracowania i przetestowania klinicznego modelu predykcyjnego, szacującego ryzyko
wystąpienia przedwczesnego porodu.
Opracowanie dwukanałowej wersji urządzenia do badań Poznawczych.
Optymalizacja algorytmów parametryzacji sygnałów oraz metod ich
klasyfikacji opartej na przekształceniach jądrowych oraz klasyfikacji
Bayesowskiej.
Opracowanie stanowiska laboratoryjnego oraz ćwiczeń z zakresu monitorowania ciąży dla studentów kierunku Inżynieria Biomedyczna.
Przygotowanie manuskryptu publikacji oraz materiału badawczego
stanowiącego częściową tematykę planowanej habilitacji.
140
POWSTAWANIE BIOAEROZOLI
w KANAŁACH WENTYLACYJNYCH
WYDZIAŁ INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. PIOTR GRZYBOWSKI
PROJEKTOWANIE WŁAŚCIWOŚCI
CIEPLNO-MECHANICZNYCH
CERAMICZNYCH FORM
do ODLEWNICTWA PRECYZYJNEGO
CZĘŚCI TURBINY SILNIKA LOTNICZEGO
[email protected]
+48 22 234 63 71
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.06.01
KIEROWNIK:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.12.31
E-MAIL:
Wydział Inżynierii Środowiska, Wydział Inżynierii Chemicznej
i Procesowej – Politechnika Warszawska.
PARTNERZY:
TEL.:
prof. dr hab. inż. KRZYSZTOF JAN KURZYDŁOWSKI
[email protected]
+48 22 234 85 29
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.04.17
CEL PROJEKTU
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.03.31
Badanie poziomu stężenia bioaerozolu w pomieszczeniach obiektów użyteczności publicznej. Identyfikacja grup mikroorganizmów
z podziałem na bakterie i grzyby mikroskopowe. Badanie rozprzestrzeniania się bioaerozolu w kanałach wentylacyjnych i biologicznej kontaminacji kanałów.
CEL PROJEKTU
Określenie warunków sprzyjających mikrobiologicznemu zanieczyszczaniu się kanałów wentylacyjnych w obiektach użyteczności
publicznej.
Opracowanie technik zabezpieczania filtrów włókninowych przed
przerastaniem mikroflorą.
Zamodelowanie właściwości cieplno-mechanicznych form do odlewnictwa precyzyjnego części turbiny silnika lotniczego.
Autorzy projektu postawili tezę, że znając geometrię poszczególnych warstw formy i ich właściwości cieplne można w oprogramowaniu ANSYS, wykorzystującym metodę elementów skończonych
zamodelować właściwości cieplno mechaniczne formy.
W pierwszym etapie projektu wytworzono formy wielowarstwowe
techniką odlewania z ceramicznych mas lejnych. Zoptymalizowano
parametry reologiczne i właściwości ceramicznych mas lejnych, takie jak stężenie fazy stałej, rodzaj i ilość upłynniaczy, rodzaj i ilość
wodorozpuszczalnych lub wodorozcieńczalnych spoiw polimerowych oraz substancji powierzchniowo czynnych. Celem badań jest
opracowanie metod projektowania geometrii i właściwości form
poprzez zmianę parametrów ceramicznych mas lejnych. Zbadano
następujące właściwości cieplne wytworzonych form:
ciepło właściwe – metoda kalorymetryczna;
współczynnik rozszerzalności liniowej – metoda dylatometryczna
bądź optyczna;
przewodność (dyfuzyjność) cieplna – metoda impulsowa.
Opracowano model formy odlewniczej, uwzględniający jej warstwowy charakter. Po wprowadzeniu danych eksperymentalnych
zamodelowano właściwości cieplno- mechaniczne formy w funkcji
zmiennej ilości warstw. Wyniki modelowania MES posłużyły jako
dane wejściowe do oprogramowania PROCAST, co przyczyniło się
do zoptymalizowania procesu projektowania formy i układu technologicznego.
Opracowanie techniki badania właściwości cieplnych (dyfuzyjności
cieplnej, ciepła właściwego i współczynnika rozszerzalności liniowej) ceramicznych mas lejnych.
Budowa modelu formy odlewniczej, z uwzględnieniem jej warstwowego charakteru do obliczeń właściwości cieplno-mechanicznych.
Budowa bazy danych właściwości cieplno-mechanicznych dla form
odlewniczych, testowanie uzyskanych danych dla formy w oprogramowaniu PROCAST.
141
WIELOROBOTOWY MOBILNY SYSTEM
INSPEKCYJNY WSPOMAGAJĄCY
BEZPIECZEŃSTWO na UCZELNI
TECHNICZNEJ
OPRACOWANIE MODELU
SZEROKOPASMOWEGO SPEKTROMETRU
IMPEDANCYJNEGO do BADAŃ TKANEK
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. ANDRZEJ MASŁOWSKI
[email protected]
+48 22 234 84 71, +48 603 128 351
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.01.01
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.12.31
Wydział Mechatroniki Politechniki Warszawskiej (z partnerem
zagranicznym Mechanical Engineering Faculty, Royal Military Academy,
Belgia); Wydział Zarządzania Politechniki Warszawskiej.
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Przewodnim problemem podjętym w projekcie jest opracowanie
systemu wspierającego akcję antykryzysową (w tym przeciwpożarową oraz inspekcję obszaru z zagrożeniem terrorystycznym,
chemicznym) na uczelni technicznej. Założeniem systemu jest
zastosowanie istniejących modułów (w tym robotów mobilnych,
inspekcyjnych, systemów pomiarowych 3D, czujników substancji
niebezpiecznych, systemu GIS), z czego wynika potrzeba integracji
oraz wprowadzenia jednolitej warstwy komunikacyjnej.
Kolejnym problemem badawczym jest sterowanie i nadzorowanie
połączonych w sieć robotów mobilnych inspekcyjnych z wykorzystaniem technologii CUDA jako narzędzia obliczeniowego.
Ponieważ do głównych zastosowań systemu należy inspekcja obszaru katastrofy, obejmującej wszelkie skutki pożarów, zagrożenia
substancjami niebezpiecznymi czy efekty ataku terrorystycznego,
to przedstawione tak środowisko pracy determinuje krótki czas inspekcji i definiuje podstawowe cele systemu.
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. inż. TADEUSZ PAŁKO
[email protected]
+48 22 234 82 55
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.04.17
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.03.31
CEL PROJEKTU
Opracowanie metod i aparatury do badań elektrycznych właściwości tkanek poprzez wyznaczenie charakterystyk zmian impedancji
w funkcji częstotliwości. Integracja prac prowadzonych na Wydziale Mechatroniki i Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych,
umożliwiła skonstruowanie odpowiednich głowic czujnikowych oraz
opracowanie szerokopasmowego spektrometru impedancyjnego.
Opracowane systemy elektrodowe i głowice mikrofalowe pozwoliły
na badanie podstawowych charakterystyk częstotliwościowych impedancyjnych dla różnych tkanek w różnych stanach fizjologicznych
i patologicznych.
Opracowanie specjalistycznego spektrometru impedancyjnego do
badań tkanek, który będzie wykorzystywany w dalszych badaniach
naukowych m. in. przy wykonywaniu prac doktorskich z możliwością utworzenia specjalności naukowej biopomiary, w ramach nowopowstałego kierunku studiów Inżynieria Biomedyczna.
Wdrożenie urządzenia do użytku klinicznego po jego pozytywnym
testowaniu.
Zintegrowany wielorobotowy mobilny system inspekcyjny, wspomagający zarządzanie bezpieczeństwem na uczelni technicznej
oraz metodyka jego opracowania i wdrażania. Rozwiązanie ma
charakter modelowy. Opracowano nowe narzędzie badawcze: zweryfikowany metodologicznie i informatycznie system badań eksperymentalnych w zakresie nadzorowania i sterowania nowoczesnym
systemem zdalnie sterowanych i autonomicznych robotów mobilnych inspekcyjno-interwencyjnych, połączonych w sieć, który może
wydajnie współpracować z systemami inspekcyjnymi i zarządzania bezpieczeństwem nowej generacji, a także z już istniejącymi,
w tym takimi o zróżnicowanej automatyzacji.
142
AKTYWNE OPTYCZNIE MATERIAŁY
KOMPOZYTOWE do ZASTOSOWAŃ
w UKŁADACH WZMACNIACZY
OPTYCZNYCH i LASERÓW CIAŁA STAŁEGO
STABILNOŚĆ CIENKOWARSTWOWYCH
OGNIW i PROTOTYPOWYCH MODUŁÓW
FOTOWOLTAICZNYCH OPARTYCH
na ZWIĄZKACH
PÓŁPRZEWODNIKOWYCH CIGSe
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
dr inż. RYSZARD PIRAMIDOWICZ
[email protected]
+48 22 234 50 47
WYDZIAŁ FIZYKI
KIEROWNIK:
E-MAIL:
dr inż. PAWEŁ ZABIEROWSKI
[email protected]
DATA ROZPOCZĘCIA:
2009.05.01
TEL.:
DATA ZAKOŃCZENIA:
2010.03.31
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.04.17
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.03.31
Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych, Instytut
Mikroelektroniki i Optoelektroniki (IMiO); Wydział Inżynierii Materiałowej,
Zakład Materiałów Ceramicznych i Polimerowych; Wydział Chemiczny,
Zakład Katalizy i Chemii Metaloorganicznej – Politechnika Warszawska;
Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych; Zakład Technologii
Chemicznych i Ochrony Środowiska (partner zewnętrzny)
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Opracowanie, wytworzenie i zbadanie aktywnych materiałów kompozytowych na bazie polimerów z nanoceramiką tlenkową Al2O3,
domieszkowaną jonami metali ziem rzadkich, przeznaczonych do
zastosowań w układach wzmacniaczy i generatorów promieniowania koherentnego nowej generacji.
Wytworzenie osnowy kompozytów na bazie dwóch wybranych
polimerów o różnych właściwościach - Poli(metakrylan metylu)
PMMA oraz kopolimeru etylenu i cyklicznych olefin (COC) TOPAS.
Fazę optycznie aktywną stanowią nanoceramiki tlenków glinu Al2O3,
domieszkowane jonami metali ziem rzadkich, np. Er3+, Tm3+, Pr3+,
Ho3+, Yb3+. W ramach badań nad otrzymanymi materiałami uzyskano
pełną charakteryzację fizyko-chemiczną oraz ilościowy i jakościowy
opis struktury nanokompozytów, jak również wszechstronną charakteryzację optyczną metodami wysokorozdzielczej wzbudzeniowej i emisyjnej spektroskopii laserowej.
Określono parametry oddziaływań wielotonowych i wielofotonowych, skutkujących transferami energii pomiędzy centrami aktywnymi oraz procesów bezpromienistej relaksacji stanów wzbudzonych.
Uzyskane dane eksperymentalne wykorzystano w modelowaniu
procesów wzmocnienia i generacji promieniowania w badanych
strukturach, co pozwoliło na zweryfikowanie ich przydatności do
zastosowań optoelektronicznych oraz wskazanie ścieżki optymalizacji ich parametrów optycznych.
+48 22 234 82 14
Wydział Fizyki (WF), Wydział Elektroniki i Technik
Informacyjnych (WEiTI) – Politechnika Warszawska
PARTNERZY:
CEL PROJEKTU
Określenie czynników mających wpływ na wydajność i stabilność
pracy prototypowych cienkowarstwowych modułów fotowoltaicznych CIGSe. Realizacja tego zadania polega na przeprowadzeniu
korelacji wyników zaawansowanych badań podstawowych ogniw
CIGSe w skali laboratoryjnej (takich jak wyznaczanie dominujących
mechanizmów rekombinacji, profilu defektów czy symulacje charakterystyk prądowo–napięciowych) wykonywanych w Zakładzie Półprzewodników WF, z rezultatami testów, które będą odbywały się
w Centrum Fotowoltaiki przy WEiTI - modułów fotowoltaicznych,
w warunkach testów standardowych i w rzeczywistych warunkach
klimatycznych Kluczową kwestią z aplikacyjnego punktu widzenia jest ustalenie wpływu zjawisk metastabilnych, występujących
w ogniwach w skali laboratoryjnej (zmiana sprawności pod wpływem oświetlenia) na działanie prototypowych modułów fotowoltaicznych.
Doświadczenia zdobyte w trakcie realizacji UPB umożliwią rozszerzenie badań na inne technologie cienkowarstwowe (a-Si, CdTe) oraz
utworzenie polskiego ośrodka edukacyjnego i badawczego zajmującego się kompleksowym rozwijaniem fotowoltaiki we współpracy
z wiodącymi placówkami naukowymi i przemysłem fotowoltaicznym w Europie.
Ustalenie czynników ograniczających wydajność badanych ogniw
i mających wpływ na działanie modułów.
Ustalenie czynników powodujących różnice w wynikach testów
przeprowadzanych na ogniwach CIGSe w warunkach STC i z oświetleniem ciągłym.
Korelacja parametrów uzyskanych dla ogniw w skali laboratoryjnej
(mała powierzchnia) i skali prototypowej (duża powierzchnia).
143
PRZEWODNICTWO MIKROFALOWE
POLIMERÓW PRZEWODZĄCYCH
i ich BLEND
HETEROGENICZNA SIEĆ
WSPÓŁPRACUJĄCYCH ROBOTÓW
MOBILNYCH (KONTYNUACJA PRAC)
WYDZIAŁ CHEMICZNY
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. dr hab. MAŁGORZATA ZAGÓRSKA
[email protected]
+48 22 234 55 84
KIEROWNIK:
E-MAIL:
TEL.:
prof. nzw. dr hab. inż. CEZARY ZIELIŃSKI
[email protected]
+48 22 235 51 02
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.04.17
DATA ROZPOCZĘCIA:
2008.04.17
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.03.31
DATA ZAKOŃCZENIA:
2009.03.31
CEL PROJEKTU
CEL PROJEKTU
Projekt dotyczy wytwarzania materiałów organicznych o kontrolowanym przewodnictwie mikrofalowym. Inspirację do podjęcia
proponowanych badań stanowi rozwój techniki mikrofalowej. Częstotliwości mikrofalowe są obecnie powszechnie wykorzystywane
w telekomunikacji (telefonia komórkowa), komunikacji satelitarnej,
technice radarowej oraz w dziedzinach pokrewnych. Stąd wynika
potrzeba opracowania nowych, tanich materiałów ekranujących to
promieniowanie.
Polimery i oligomery przewodzące (skoniugowane), należące do
grupy polianiliny, politiofenu i polipirolu, a także ich blendy z polimerami klasycznymi wykazują właściwości elektryczne szczególnie
je predysponujące do wykorzystania jako składniki powłok ekranujących. Właściwy dobór makrocząsteczek o odpowiedniej strukturze łańcucha, substancji domieszkujących oraz rozpuszczalników
powinien zapewnić otrzymanie materiałów łatwo przetwarzalnych,
trwałych i wykazujących żądane przewodnictwo mikrofalowe.
Projekt składa się z części preparatywnej (synteza oligomerów, polimerów, domieszek i modyfikatorów oraz ich przetwarzanie w materiały użytkowe) oraz części pomiarowej wykonywanej na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych (badania porównawcze
przewodnictwa mikrofalowego i stałoprądowego).
Rozstrzygnięcie jak powinna odbywać się komunikacja pomiędzy
robotami stanowiącymi sieć.
Rozpatruje się:
systemy z komunikacją domyślną (roje autonomicznych agentów), charakteryzujące się:
niejawnym celem działania – wyłaniającym się z interakcji pomiędzy agentami,
celem trudnym do ścisłego określenia,
dużą odpornością na awarie pewnej liczby jednostek,
strukturą rozproszoną;
systemy z komunikacją jawną (zazwyczaj koordynowane), charakteryzujące się:
jawnie sprecyzowanym celem działania,
celem łatwym do określenia,
możliwą optymalizacją działań,
potrzebną jakąś formą rozdziału zadań i koordynacji,
zmniejszoną odpornością na awarie oraz skomplikowaną komunikacją;
systemy hybrydowe, które:
likwidują wady obu powyższych podejść przy zachowaniu ich
zalet.
Projekt dotyczy przygotowania bazy laboratoryjnej oraz wstępnych studiów umożliwiających sprecyzowanie metod konstrukcji
systemów hybrydowych. Obejmuje zarówno konstrukcję robotów
wchodzących w skład heterogenicznej sieci, czujniki umożliwiające
komunikację domyślną, jak również algorytmy sterowania pojedynczymi robotami oraz całą ich siecią.
Opracowanie metod otrzymywania przetwarzalnych i stabilnych
polimerowych materiałów, wykazujących duże przewodnictwo mikrofalowe.
Jeżeli roboty stanowiące grupę (sieć) dysponują różnymi zdolnościami, to taką grupę nazywamy heterogeniczną. Takie grupy mogą
być wykorzystane do: poszukiwań (np. minerałów, rozbitków, wraku
samolotu, dziur w drogach), wykrywania sytuacji nadzwyczajnych
(zagrożeń, skażeń), patrolowania obszarów chronionych, zbiorowego konstruowania obiektów, oczyszczania lub pielęgnacji dużych obszarów (np. parków, pól uprawnych), wspólnego transportu
przedmiotów, tworzenia zagęszczających bądź rozgęszczających
się sieci telekomunikacyjnych lub sensorycznych.
144
Wykonanie lekkiego manipulatora dla robota mobilnego wraz z układem sterowania.
Algorytmy wykorzystujące aktywną wizję do określania stanu środowiska oraz interpretacji sytuacji w nim panującej.
Moduły sensoryczne związane z przemieszczaniem i lokalizacją
platformy mobilnej.
Metoda nawigacji robota mobilnego, bazująca na danych pochodzących z dalmierza laserowego 3D, sensorów wizyjnych oraz systemu
określania położenia.
Metody syntezy ruchu mobilnych robotów kroczących i kołowych
z uwzględnieniem interakcji z podłożem.
Analiza przydatności oprogramowania Robotics Studio do sterowania zespołem robotów tworzących sieć heterogeniczną.
Zbadanie i zaimplementowanie wybranych algorytmów projektowania energooszczędnych sieci ad hoc (protokoły z grupy Topology
Control) oraz projekt i implementacja autorskiej metody oszczędzania energii.
Zbadanie podejścia hierarchicznego z koordynacją periodyczną
w sieci ad hoc (protokół z grupy Power Save).
Opracowanie i zbadanie eksperymentalne nowej wersji dwufazowej
metody lokalizacji węzłów w sieci ad hoc.
Rozbudowa systemu do symulacji mobilnych sieci ad hoc.
Stworzenie protokółu wymiany informacji pomiędzy węzłami sieci
zapewniający powiązanie przesyłanej informacji z lokalizacją geograficzną.
Zmodyfikowanie mrówkowego algorytm turingu, poprawiającego
jego działanie w środowisku ad hoc robotów mobilnych.
145
Materiał opracowany przez Biuro ds. Promocji i Informacji na podstawie materiałów
dostarczonych przez jednostki organizacyjne PW.
Opisy badań naukowych pochodzą bezpośrednio od ich autorów.
Stan na dzień: wrzesień 2011 r.
Politechnika Warszawska
Plac Politechniki 1
00-661 Warszawa
tel. +48 22 234 72 11
[email protected]
www.pw.edu.pl

katalog projektów badawczych

Transkrypt

Podobne dokumenty

katalog projektów badawczych

DOŚWIADCZENIA Z REALIZACJI STYPENDIUM KOMISJI

Pobierz

[email protected]

DOUBLE MASTER`S DEGREE PROGRAM – RYERSON