dockatalog projektów badawczych
download 
Reklamacja Transkrypt
katalog projektów badawczych
KATALOG PROJEKTÓW BADAWCZYCH ZASTOSOWANIA w PRZEMYŚLE i BIZNESIE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ 2012/13 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 SPIS TREŚCI 4 WYDZIAŁ CHEMICZNY 13 WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 38 WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY 45 WYDZIAŁ FIZYKI 47 WYDZIAŁ GEODEZJI i KARTOGRAFII 53 WYDZIAŁ INŻYNIERII CHEMICZNEJ i PROCESOWEJ 59 WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ 64 WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 83 WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI 90 WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA 95 WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI i LOTNICTWA 102 WYDZIAŁ MECHATRONIKI 109 WYDZIAŁ SAMOCHODÓW i MASZYN ROBOCZYCH 117 WYDZIAŁ TRANSPORTU 123 WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA 125 WYDZIAŁ BUDOWNICTWA, MECHANIKI i PETROCHEMII W PŁOCKU 128 UCZELNIANE CENTRUM BADAWCZE „MATERIAŁY FUNKCJONALNE” 133 UCZELNIANE PROGRAMY BADAWCZE WYDZIAŁ CHEMICZNY PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ CHEMICZNY 6 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. MICHAŁ FEDORYŃSKI 6 DR HAB. INŻ. KRZYSZTOF JANKOWSKI 7 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. ANTONI KUNICKI 7 DR HAB. INŻ. ELŻBIETA MALINOWSKA 8 PROF. DR HAB. INŻ. GABRIEL ROKICKI 8 DR HAB. INŻ. KRZYSZTOF SCHMIDT-SZAŁOWSKI 9 DR INŻ. JAN SENTEK 9 DR INŻ. JANUSZ SOKOŁOWSKI 10 DR INŻ. LUDWIK SYNORADZKI 10 DR INŻ. PIOTR WINIAREK 11 DR INŻ. KAMIL WOJCIECHOWSKI 11 DR INŻ. ALDONA ZALEWSKA Nowe praktyczne aspekty alkilowania karboanionów w układach dwufazowych Stabilna helowa plazma podtrzymywana mikrofalami jako źródło wzbudzenia w optycznej spektroskopii emisyjnej (MIP-OES) i jako źródło jonów w spektrometrii mas (MIP-MS) Unikatowa technologia otrzymywania nanocząsteczek ceramicznych tlenku glinu z wykorzystaniem prekursorów metaloorganicznych Opracowanie nowych jonoforów selektywnych na aniony hydrofilowe i ich zastosowanie w detektorach miniaturowych układów analitycznych Opracowanie i przygotowanie do wdrożenia technologii wytwarzania oligowęglanodioli z cyklicznych węglanów Opracowanie skutecznej metody niszczenia substancji lotnych (VOCs) w gazach przy zastosowaniu plazmy nierównowagowej Skojarzone procesy plazmowo-katalityczne do przetwarzania gazowych reagentów Usuwanie zanieczyszczeń organicznych z drobno zdyspergowanych emulsji wodnych z wykorzystaniem ceramicznych tworzyw porowatych Chemia i technologia otrzymywania bezwodnika dibenzoilowinowego i innych optycznie czynnych pochodnych kwasów dikarboksylowych Badania nad zastosowaniem katalizatorów palladowych i platynowych do syntezy alkoholi i amin alifatycznych wprost z gazu syntezowego, w ramach projektu zamawianego pt. „Chemia perspektywicznych procesów i produktów konwersji węgla” Określenie mechanizmu powstawania różnicy potencjałów na granicy faz ciecz-membrana jonoczuła zawierająca sole tetraalkiloamoniowe Wpływ dodatku napełniaczy modyfikowanych grupami kasowymi na parametry elektrochemiczne elektrolitów żelowych do akumulatorów litowo-jonowych PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE 12 DR INŻ. Elastyczne autonomiczne tanie źródło – zasobnik energii MACIEJ SIEKIERSKI WYDZIAŁ CHEMICZNY 5 NOWE PRAKTYCZNE ASPEKTY ALKILOWANIA KARBOANIONÓW w UKŁADACH DWUFAZOWYCH KIEROWNIK: prof. nzw. dr hab. inż. MICHAŁ FEDORYŃSKI E-MAIL: [email protected] STABILNA HELOWA PLAZMA PODTRZYMYWANA MIKROFALAMI jako ŹRÓDŁO WZBUDZENIA w OPTYCZNEJ SPEKTROSKOPII EMISYJNEJ (MIP-OES) i jako ŹRÓDŁO JONÓW w SPEKTROMETRII MAS (MIP-MS) TEL.: +48 22 234 76 77 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.10.03 KIEROWNIK: dr hab. inż. KRZYSZTOF JANKOWSKI DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.04.02 E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 58 05 CEL PROJEKTU Zbadanie przebiegu reakcji aryloacetonitryli i innych CH-kwasów z czynnikami alkilującymi, prowadzonych wobec roztworów wodorotlenku potasu, jako zasady w katalitycznych układach dwufazowych w różnych warunkach. Zjawiska zachodzące w katalitycznych układach dwufazowych nie są do końca poznane i zrozumiane, mimo że układy te są stosowane w praktyce laboratoryjnej i przemysłowej od ponad 40 lat. Na przebieg i wydajność reakcji, takich jak alkilowanie (w szczególności drugorzędowymi haloalkanami) i cykloalkilowania CH-kwasów, istotny wpływ okazuje rodzaj i stężenie użytej zasady, rodzaj i ilość rozpuszczalnika, temperatura itp., często w istotny sposób zmieniając kierunek reakcji lub wręcz umożliwiając jej zajście. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie selektywnych i wydajnych sposobów wytwarzania półproduktów do syntez leków, środków ochrony roślin itp. w reakcjach alkilowania i cykloalkilowania CH-kwasów, prowadzonych w warunkach katalizy przeniesienia międzyfazowego. W szczególności zbadano możliwość syntezy kwasu 1-aminocyklopropanokarboksylowego z iminy glicyny w układzie dwufazowym – związek ten odgrywa ważną rolę w szeregu procesów biologicznych, jego pochodne są stosowane jako środki lecznicze. Opracowanie wydajnych i selektywnych metod alkilowania fenyloacetonitrylu i jego pochodnych drugorzędowymi halo alkanami, co umożliwa syntezę półproduktów do otrzymywania ważnych – z praktycznego punktu widzenia – generycznych farmaceutyków, jak np. Verapamil, czy środków agrochemicznych, np. Fenbuconazole, Myclobutanil itp. Opracowanie sposóbu syntezy 1-cyjano-1-(4-chlorofenylo) cyklobutanu, półproduktu do syntezy Sibutraminy – leku antydepresyjnego stosowanego także w leczeniu otyłości – w reakcji 4-chlorofenyloacetonitrylu z 1,3-dibromopropanem. Zbadano przebieg reakcji fenyloacetonitrylu i jego pochodnych z 1,2-dihaloalkanami, 1,3-dihaloalkanami oraz reakcje dialkilowania wymienionych związków, w szczególności drugorzędowymi haloalkanami. We wszystkich wymienionych przypadkach zastosowanie klasycznego układu dwufazowego (50% NaOH aq., chlorek benzylotrietyloamoniowy jako katalizator) nie prowadzi do pozytywnych wyników (niskie wydajności produktów, eliminacja halogenowodoru z cząsteczki czynnika alkilującego, prowadząca do powstawania mieszanin produktów itp.). DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.03.06 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.03.05 CEL PROJEKTU Opracowanie źródła stabilnej helowej plazmy toroidalnej, charakteryzującej się małym przepływem gazu (poniżej 3 L min–1) i małym poborem mocy (do 500 W), spełniającego równocześnie następujące warunki: tworzenie kanału próbki w toroidalnym rdzeniu plazmy i odsunięcie wyładowania od ścian palnika. Zgodnie z doświadczeniem powołanego zespołu wykonawców szanse na realizację tych założeń daje wyładowanie MIP (mikrofalowo indukowana plazma). Plazma helowa ze względu na wysoką temperaturę elektronów i specyficzny mechanizm wzbudzenia pierwiastków, a zwłaszcza niemetali, oraz zdolność jonizacji fluorowców daje duże możliwości w spektroskopii analitycznej. Urządzenie jest przeznaczone do instalacji w spektrometrach optycznych (OES) i spektrometrach mas (MS) stosowanych powszechnie w laboratoriach kontroli jakości i w analitycznych laboratoriach badawczych i przemysłowych. Opracowanie takiego źródła plazmowego, oprócz zwiększenia potencjału analitycznego wspomnianych technik pomiarowych i obniżenia kosztów eksploatacyjnych, może także przynieść rozwiązanie problemu niekorzystnego efektu tzw. plazmy wtórnej (secondary discharge), jaki występuje w He-ICP-MS. Zaobserwowano, że efekt ten zmniejsza się w miarę obniżenia mocy generatora. OCZEKIWANE REZULTATY Skonstruowanie źródła He-MIP spełniającego wymagania techniczne stawiane źródłom plazmy instalowanym w dostępnych spektrometrach z detekcją optyczną i spektrometrach mas z przeznaczeniem do czułej analizy próbek ciekłych i materiałów proszkowych. Zbudowanie prototypu źródła plazmowego He-MIP oraz wykonanie wstępnej dokumentacji technicznej prototypu. WYDZIAŁ CHEMICZNY 6 UNIKATOWA TECHNOLOGIA OTRZYMYWANIA NANOCZĄSTECZEK CERAMICZNYCH TLENKU GLINU z WYKORZYSTANIEM PREKURSORÓW METALOORGANICZNYCH OPRACOWANIE NOWYCH JONOFORÓW SELEKTYWNYCH na ANIONY HYDROFILOWE i ich ZASTOSOWANIE w DETEKTORACH MINIATUROWYCH UKŁADÓW ANALITYCZNYCH KIEROWNIK: prof. nzw. dr hab. inż. ANTONI KUNICKI KIEROWNIK: dr hab. inż. ELŻBIETA MALINOWSKA E-MAIL: [email protected] E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 55 81 TEL.: +48 22 234 56 57 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.03.15 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.09.21 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.03.14 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.09.20 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Opracowanie nowej, unikatowej technologii otrzymywania proszków ceramicznych tlenku glinu o rozmiarach nanometrycznych metodami wykorzystującymi związki glinoorganiczne do syntezy prekursorów tego materiału. Badano możliwości wykorzystania różnych surowców, metod ich przetwarzania w prekursory nanotlenku glinu, zastosowania różnych substancji modyfikujących te prekursory. Przeprowadzono optymalizację procesów wytwarzania prekursorów z uwzględnieniem parametrów determinujących wielkość i kształt ziaren produktu końcowego, ekonomikę procesu oraz wymogi technologii przyjaznych środowisku. Badany jest sposób i optymalizacja warunków przekształcania otrzymanych prekursorów w tlenek glinu o rozmiarach nanometrycznych. 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. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie założeń do projektu technologicznego wytwarzania ceramicznego proszku tlenku glinu o rozmiarach nanometrycznych z wykorzystaniem związków metaloorganicznych jako surowców do otrzymywania prekursorów tych materiałów ceramicznych. OCZEKIWANE REZULTATY 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. WYDZIAŁ CHEMICZNY 7 OPRACOWANIE i PRZYGOTOWANIE do WDROŻENIA TECHNOLOGII WYTWARZANIA OLIGOWĘGLANODIOLI z CYKLICZNYCH WĘGLANÓW OPRACOWANIE SKUTECZNEJ METODY NISZCZENIA SUBSTANCJI LOTNYCH (VOCS) w GAZACH przy ZASTOSOWANIU PLAZMY NIERÓWNOWAGOWEJ KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. GABRIEL ROKICKI KIEROWNIK: dr hab. inż. KRZYSZTOF SCHMIDT-SZAŁOWSKI E-MAIL: [email protected] E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 75 62 TEL.: +48 22 234 75 58 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.02.15 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.04.03 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.02.14 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.02 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Opracowanie oraz przygotowanie do wdrożenia technologii otrzymywania dwóch typów alifatycznych oligowęglanodioli przydatnych do wytwarzania poliuretanów charakteryzujących się wyjątkowo dużą wytrzymałością mechaniczną i elastycznością, biozgodnością i przeźroczystością. Poliuretany otrzymywane na podstawie oligomerów węglanowych zakończonych grupami hydroksylowymi wykazują wyjątkowo dużą wytrzymałość mechaniczną, a przy tym są odporne zarówno na czynniki utleniające, jak i na hydrolizę. Projekt powiązany jest tematycznie z proekologiczną strategią rozwoju. W dotychczas stosowanych metodach wytwarzania oligowęglanodioli stosuje się toksyczny fosgen generujący dodatkowo produkt uboczny w postaci chlorków. Proponowana technologia bazuje na „zielonych monomerach”, takich jak węglan etylenu, węglan dimetylu, dwutlenek węgla i jest praktycznie bezodpadowa. Produkt uboczny 1,2-glikol może być wykorzystany w innych technologiach np. w produkcji płynów do chłodnic. Zbadanie możliwości wykorzystania plazmy wyładowania koronowego i iskrowego do rozkładu lotnych związków organicznych (VOCs) oraz opracowanie w skali laboratoryjnej metody rozkładu szczególnie uciążliwych VOCs (chloropochodnych metanu, etanu i węglowodorów aromatycznych) w produkty, które w prosty sposób można usunąć z gazów. Badania dotyczące zastosowania wyładowań koronowych stanowią kontynuację dotychczasowych prac nad rozkładem podtlenku azotu i chlorowęglowodorów. Prace nad wyładowaniem iskrowym mają charakter rozpoznawczy. Zbadano wpływ składu fazy gazowej (powietrze, tlen, gazy obojętne) na proces rozkładu VOCs przy różnych udziałach molowych rozkładanych substancji. Celem planowanych doświadczeń jest określenie warunków procesu koniecznych do uzyskania dużej szybkości reakcji badanego związku. Wyniki uzyskane w reaktorze laboratoryjnym są podstawą do zaprojektowania i uruchomienia reaktora wielkolaboratoryjnego. W razie uzyskania pozytywnych wyników, prace zakończy sformułowanie wytycznych, które określą kierunek następnych prac rozwojowych. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie założeń techniczno-aparaturowych technologii wytwarzania alifatycznych oligowęglanodioli. Przygotowano tymczasowe warunki techniczne dla oligowęglanodioli (TWT) oraz ogólne wytyczne dotyczące możliwości wykorzystania oligowęglanodioli jako surowców do otrzymywania poliuretanów ze wskazaniem podstawowych kierunków zastosowania takich poliuretanów. Wykonywano prace związane z otrzymywaniem i badaniem wytypowanych wyrobów z poliuretanu (poli(uretano-mocznika)) bazującego na oligowęglanodiolach. Poliuretany na podstawie oligowęglanodioli znajdują zastosowanie przy wytwarzaniu twardych i jednocześnie elastycznych oraz odpornych na ścieranie powłok (zwłaszcza na drewno i metal) oraz w medycynie do wyrobu implantów stykających się z krwią. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie założeń procesu technologicznego i koncepcji budowy odpowiedniego reaktora do prowadzenia rozkładu lotnych związków organicznych. Opracowaną metodę zgłoszono do opatentowania. WYDZIAŁ CHEMICZNY 8 SKOJARZONE PROCESY PLAZMOWOKATALITYCZNE do PRZETWARZANIA GAZOWYCH REAGENTÓW KIEROWNIK: dr inż. JAN SENTEK E-MAIL: [email protected] USUWANIE ZANIECZYSZCZEŃ ORGANICZNYCH z DROBNO ZDYSPERGOWANYCH EMULSJI WODNYCH z WYKORZYSTANIEM CERAMICZNYCH TWORZYW POROWATYCH TEL.: +48 22 234 76 79 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.10.16 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.10.15 KIEROWNIK: dr inż. JANUSZ SOKOŁOWSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 57 98 CEL PROJEKTU Opracowanie nowych skojarzonych układów plazmowo-katalitycznych, w których źródłem plazmy nierównowagowej są wyładowania ślizgowe oraz barierowe, oraz zbadanie ich skuteczności w reakcjach sprzęgania metanu. W układach tych działanie plazmy, która aktywuje reagenty i inicjuje przebieg reakcji chemicznych, łączy się z wykorzystaniem odpowiednich katalizatorów w celu selektywnego poprowadzenia reakcji w kierunku pożądanego produktu. Procesy takie można prowadzić w szerokim zakresie ciśnień, m.in. pod ciśnieniem atmosferycznym. W planowanych badaniach do wytwarzania plazmy nierównowagowej wykorzystano dwie metody, których skuteczność została potwierdzona w zastosowaniach praktycznych. W jednej – wyładowania ślizgowe, w drugiej – wyładowania barierowe. W pierwszym z układów plazmowo-katalitycznych drobnoziarnisty katalizator znajduje się w obszarze wyładowań ślizgowych w postaci ruchomego złoża (fontannowego). Dzięki takiemu rozwiązaniu, zastosowanemu po raz pierwszy w niniejszych doświadczeniach, stwierdzono, że dobierając odpowiedni katalizator, można zmienić przebieg reakcji metanu, przy czym jako główny produkt uzyskano etylen (a nie acetylen, jak w większości dotychczasowych badań). Stwierdzono także, że obecność katalizatora skutecznie hamuje proces wydzielania sadzy. W przypadku wyładowań barierowych złoże katalizatora (nieruchome) umieszcza się w szczelinie wyładowczej między elektrodą wysokonapięciową a barierą dielektryczną. Tego typu skojarzone procesy plazmowo-katalityczne mogą znaleźć zastosowanie np. do oczyszczania spalin samochodowych. Prowadzone są także prace nad wykorzystaniem tego typu układów do bezpośredniego przetwarzania prostych węglowodorów w pożądane produkty (np. olefiny, metanol, formaldehyd). OCZEKIWANE REZULTATY Wyznaczona eksperymentalnie charakterystyka kilku wybranych katalizatorów, aktywnych w procesie przetwarzania metanu, ze wskazaniem korzystnego zakresu parametrów procesu (energia właściwa wyładowania, temperatura i in.). Prace nad modelem użytkowym reaktora plazmowo-katalitycznego, użytecznego w procesach przetwarzania gazowych reagentów, np. węglowodorów, a także w procesach usuwania polutantów, znajdujących się w gazach spalinowych lub poprodukcyjnych. Opracowanie odpowiednich publikacji i ewentualne zgłoszenie projektu wynalazczego. DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.04.11 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.04.10 CEL PROJEKTU Wykonanie ceramicznych kształtek filtracyjnych o wysokiej porowatości otwartej, dużej cieczoprzepuszczalności, wysokim współczynniku krętości porów oraz wysokiej wytrzymałości mechanicznej, o właściwościach adsorpcyjnych powierzchni, powodujących koagulację i koalescencję drobin oleju sprzyjających znacznemu zagęszczeniu frakcji organicznej w wydzielonym permeacie. Dobór substancji chemicznych wpływających na wartość potencjału dzeta i wartość punktu izoelektrycznego ładunku na granicy faz ceramika – emulsja wodna. Dobór żywic silanowych nadających powierzchni ceramicznych tworzyw porowatych trwałe właściwości sprzyjające koagulacji cząstek. Dobór częstotliwości i mocy fali ultradźwiękowej sprzyjających łączeniu się emulsji oraz intensyfikujących proces filtracji, a także zaprojektowanie organizacji przestrzeni roboczej separatora. Prowadzono badania nad poznaniem mechanizmu wydzielania frakcji organicznej z drobno zdyspergowanych emulsji wodnych na kształtkach z ceramicznych tworzyw porowatych o stosunkowo dużych średnicach porów, oraz określenie wpływu procesów towarzyszących wydzielaniu (takich jak: koalescencja, wspomaganie drganiami ultradźwiękowymi, hydrofobizacja powierzchni) na wydajność filtracji i współczynnik separacji zanieczyszczeń, a w konsekwencji na konstrukcję przestrzeni roboczej technicznego separatora. Projekt ma charakter interdyscyplinarny i dotyczy zagadnień związanych z technologią nieorganiczną, technologią ceramiki, chemią polimerów, fizykochemią układów koloidalnych oraz inżynierią chemiczną. OCZEKIWANE REZULTATY Zaprojektowanie i budowa tanich koalescencyjnych separatorów emulsji o działaniu ciągłym, opartych na ceramicznych kształtkach porowatych o specjalnych własnościach. WYDZIAŁ CHEMICZNY 9 CHEMIA i TECHNOLOGIA OTRZYMYWANIA BEZWODNIKA DIBENZOILOWINOWEGO i INNYCH OPTYCZNIE CZYNNYCH POCHODNYCH KWASÓW DIKARBOKSYLOWYCH KIEROWNIK: dr inż. LUDWIK SYNORADZKI E-MAIL: [email protected] BADANIA nad ZASTOSOWANIEM KATALIZATORÓW PALLADOWYCH i PLATYNOWYCH do SYNTEZY ALKOHOLI i AMIN ALIFATYCZNYCH WPROST z GAZU SYNTEZOWEGO, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt. „CHEMIA PERSPEKTYWICZNYCH PROCESÓW i PRODUKTÓW KONWERSJI WĘGLA” TEL.: +48 22 621 01 38 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.02.01 KIEROWNIK: dr inż. PIOTR WINIAREK DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.12.31 E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 78 54 CEL PROJEKTU Stworzenie polskiej specjalności – syntezy i zastosowania przemysłowego pochodnych chiralnych kwasów dikarboksylowych. Modernizacja technologii wytwarzania bezwodnika dibenzoilowinowego (BDBW) i kwasu tosyloglutaminowego (KTG), mających istotne znaczenie dla potrzeb przemysłu farmaceutycznego. Poszerzenie istniejącej oferty o inne pochodne acylowinowe i boronowe oraz przybliżenie wyników najnowszych badań podstawowych do możliwości wdrożeniowych. Rozwój technologii nowych optycznie czynnych substancji, towarzyszących aktualnie prowadzonym procesom. Są to przede wszystkim pochodne acylo, amino i hydroksy kwasów dikarboksylowych, w tym także estry arylowe i pochodne ftaloilowe kwasu winowego. Pozwala to na poszerzenie palety oferowanych optycznie czynnych substancji dla przemysłu farmaceutycznego. Opracowanie metody syntezy i charakterystyka różnych chiralnych acyloksyboranów (CAB), w tym badanie ich właściwości katalitycznych. OCZEKIWANE REZULTATY Rozwój produkcji bezwodnika dibenzoilowinowego i kwasu tosyloglutaminowego. Nowe związki i kolejne technologie wytwarzania pochodnych dikarboksylowych, optycznie czynnych substancji dla przemysłu farmaceutycznego. Osiągnięcie efektu synergicznego przez połączenie doświadczeń z pola pochodnych kwasów acylowinowych i chemii boroorganicznej – nowe katalizatory chiralne. DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.04.20 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.19 CEL PROJEKTU Określenie wpływu modyfikacji katalizatorów palladowych i platynowych monowarstwowymi tlenkami metali przejściowych (TiO2, ZrO2, V2O5) na przebieg reakcji uwodornienia tlenku węgla pod ciśnieniem atmosferycznym i podwyższonym. Oddziaływanie tlenku węgla z powierzchniami badanych układów zbadano metodą spektroskopii w podczerwieni oraz metodą chemicznego pułapkowania stanów zaadsorbowanych (chemical trapping). Celem praktycznym projektu jest opracowanie nowych, selektywnych katalizatorów do syntezy alkoholi i amin alifatycznych z gazu syntezowego. Katalizatory platynowe modyfikowane dodatkiem monowarstwowych tlenków metali przejściowych są aktywne i selektywne w reakcji uwodornienia grupy karbonylowej w cząsteczkach α,ß-nienasyconych związków karbonylowych. Aktywność i selektywność tych katalizatorów można zmieniać w szerokim zakresie wykorzystując silne oddziaływania metal–nośnik (SMSI) i tlenek–tlenek (SOOI). Zastosowanie oryginalnej, opracowanej w naszym laboratorium, metody syntezy tych układów daje możliwość programowania ich właściwości stosownie do wymagań termodynamicznych i kinetycznych badanych reakcji. Modyfikowane katalizatory palladowe i platynowe wykazują aktywność zarówno w syntezie alkoholi, jak również w reakcji aminowania alkoholi. Stwarza to możliwość bezpośredniej syntezy amin wprost z gazu syntezowego i amoniaku. OCZEKIWANE REZULTATY Wytworzenie modyfikowanych katalizatorów platynowych i palladowych do syntezy alkoholi i amin z mieszaniny gazu syntezowego i amoniaku. Zbadanie wpływu modyfikacji platyny i palladu monowarstwowymi tlenkami metali przejściowych na przebieg syntezy. Zoptymalizowanie warunków prowadzenia powyższej reakcji. Oznaczenie podstawowych właściwości fizykochemicznych katalizatorów.Określenie elementarnych reakcji przebiegających na ich powierzchniach. WYDZIAŁ CHEMICZNY 10 OKREŚLENIE MECHANIZMU POWSTAWANIA RÓŻNICY POTENCJAŁÓW na GRANICY FAZ CIECZ-MEMBRANA JONOCZUŁA ZAWIERAJĄCA SOLE TETRAALKILOAMONIOWE WPŁYW DODATKU NAPEŁNIACZY MODYFIKOWANYCH GRUPAMI KASOWYMI na PARAMETRY ELEKTROCHEMICZNE ELEKTROLITÓW ŻELOWYCH do AKUMULATORÓW LITOWO-JONOWYCH KIEROWNIK: dr inż. KAMIL WOJCIECHOWSKI KIEROWNIK: dr inż. ALDONA ZALEWSKA E-MAIL: [email protected] E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 56 31 TEL.: +48 22 234 57 39 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.01 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.05.16 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.06.30 DATA ZAKOŃCZENIA: 2011.05.15 CEL PROJEKTU Określenie zjawisk zachodzących na granicy faz ciecz–ciecz w warunkach naśladujących pomiar potencjometryczny w układzie roztwór wodny–membrana jonoczuła. Szczególną uwagę zwrócono na wyjaśnienie przyczyny tzw. szeregu Hofmeistera w potencjometrii, tzn. szeregu selektywności czujnika potencjometrycznego z membraną zawierającą tylko wymieniacz jonowy, np. sol tetraalkiloamoniową. Wyjaśnienie roli potencjału powierzchniowego na granicy faz roztwór wodny–membrana czujnika potencjometrycznego w powstawaniu różnicy potencjałów elektrycznych, będącej sygnałem analitycznym takiego czujnika. W praktyce analitycznej równania oparte na prawie podziału jonów (równanie Nernsta i Nikolskiego-Eisenmana) są z powodzeniem stosowane do opisu ilościowego zależności mierzonej różnicy potencjałów od logarytmu aktywności badanych jonów. Jednak żadne z tych równań nie odzwierciedla rzeczywistego mechanizmu powstawania różnicy potencjałów. CEL PROJEKTU OCZEKIWANE REZULTATY OCZEKIWANE REZULTATY Głębsze zrozumienie mechanizmu powstawania różnicy potencjałów elektrycznych na granicy faz membrana jonoczuła–roztwór badany. Znaczne uproszczenie procesu optymalizacji składu membrany czujników jonoselektywnych. Zaproponowany jako część niniejszego projektu pomiar potencjału zeta w układzie ciecz – ciecz w obecności soli tetraalkiloamoniowej w fazie organicznej i soli nieorganicznej w fazie wodnej, ma stać się podstawą konstrukcji nowych typów sensorów potencjometrycznych. Sygnałem analitycznym jest w tym przypadku potencjał zeta, co pozwala na wyeliminowanie wielu niedogodności obecnie stosowanej techniki, np. wpływu dyfuzji jonów przez membranę jonoselektywną na mierzony sygnał czujnika. Stworzenie nowego kompozytowego elektrolitu żelowego dla akumulatora litowo-jonowego o lepszych parametrach w porównaniu do istniejących na świecie. Elektrolit taki pozwala na poprawienie charakterystyk akumulatora litowojonowego, między innymi gęstości energetycznej, mocy właściwej i bezpieczeństwa użytkowania. Są to najbardziej istotne parametry z punktu widzenia zastosowań akumulatorów litowo jonowych w coraz bardziej rozbudowanych telefonach komórkowych, pojazdach elektrycznych czy medycynie. Zbadanie wpływu napełniaczy modyfikowanych grupami kwasowymi na własności żelowych elektrolitów polimerowych. Dodatek napełniaczy, stanowiących różnej mocy kwasy Lewisa, do elektrolitów żelowych, opartych na kopolimerze PVdF/HFP, powinien wpływać zarówno na morfologię, stopień krystaliczności czy ilość zaabsorbowanego przez suchą membranę ciekłego elektrolitu, jak również przewodność jonową, liczbę przenoszenia jonów i stabilność granicy faz elektrolit/elektroda. W podjętej pracy każdy z wymienionych elementów jest wyznaczony dla różnych ciekłych elektrolitów, w których zmienia się zarówno sol litowa (LiClO4, LiPF6, LiBF4 czy LiCF3SO3), jak i rozpuszczalnik (PC lub jego mieszanina z EC). Końcowym efektem projektu jest wybór elektrolitu o najlepszych parametrach i wykonanie badań galwanostatycznych i potencjo-dynamicznych we współpracy z anodą grafitową akumulatora litowo-jonowego. WYDZIAŁ CHEMICZNY 11 KIEROWNIK: dr inż. MACIEJ SIEKIERSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 57 39 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus, Finlandia PARTNERZY: Interuniversitair Micro-Electronica Centrum VZW, Belgia; Umicore SA/NV, Belgia; Suntrica Oy, Finlandia; Commisariat a L`Energie Atomique, Francja; Coatema Coating Machinery GmbH, Niemcy CEL PROJEKTU Drukowalne i organiczne podzespoły elektroniczne to szczególnie szybko rozwijający się dział technologii. Szerokie spektrum nowych rozwiązań zarówno w zakresie materiałowym, jak również przetwórczym umożliwia wprowadzenie całkowicie nowych zastosowań, co zwiększa rolę tej dziedziny. Duży potencjał rynkowy elektroniki drukowalnej jest już zauważalny w analizach technologicznych. Na przykład firma Frost&Sulivan przewiduje, że przemysł ten osiągnie obroty na poziomie 15 mld USD w roku 2015 i 300 mld USD w roku 2025. Jedną z kluczowych kwestii jest problem zasilania takich tanich drukowalnych układów elektronicznych. Jest to szczególnie istotne w przemyśle opakowaniowym i dla mediów drukowanych, które to dziedziny są potencjalnie jednym z najważniejszych zastosowań dla elektroniki drukowalnej. Organiczne drukowalne źródła prądu, takie jak organiczne ogniwa słoneczne, baterie cienkowarstwowe czy ogniwa paliwowe są w ostatnich latach intensywnie badane. Wyniki uzyskiwane w warunkach laboratoryjnych są interesujące, ale ich przeniesienie ze skali laboratoryjnej do wielkoskalowej produkcji przemysłowej, prowadzące w konsekwencji do ich komercjalizacji, wymaga dalszych prac badawczych. Niezależnie od tego organiczne materiały elektroniczne odegrały już ważną rolę rynkową poprzez komercjalizację technologii wyświetlaczy OLED. Założenia projektu sprowadzają się do zastosowania tanich i wielkoskalowych technologii drukarskich do naniesienia na podłoże elastyczne kompozytowego układu elektroniki organicznej składającego się z baterii cienkowarstwowej i organicznego ogniwa słonecznego. Dodatkowo w układzie zintegrowano cienkowarstwowy układ elektroniczny (krzemowa technologia tranzystorowa), spełniający rolę przetwornicy napięcia i układu sterującego. OCZEKIWANE REZULTATY Zintegrowanie wszystkich podzespołów w jednym mikrozespole będącym elastycznym, w pełni niezależnym źródłem energii elektrycznej. W układzie takim organiczne ogniwo słoneczne jest odpowiedzialne za zbieranie i przetwarzanie energii słonecznej, która jest później wykorzystana do ładowania baterii cienkowarstwowej. Proces ten realizowany jest za pośrednictwem krzemowego obwodu pośredniczącego. Zmagazynowana w baterii energia elektryczna może zasilać odbiornik zewnętrzny. Opcjonalnie w przyszłości zamiast elementu krzemowego można wykorzystać obwód elektroniki organicznej wykonany także w technologii drukarskiej. Przyczyną użycia obecnie podzespołu krzemowego jest fakt, że dla układów organicznych ich poziom wydajności, strat i niezawodności jest na tyle niezadawalający, że mógłby się okazać krytyczny dla ograniczenia potencjalnych zastosowań opracowywanego urządzenia. Przy projektowaniu procesu technologicznego wzięto pod uwagę względy ogólnotechnologiczne, takie jak konieczne inwestycje kapitałowe czy wynikające z wdrożenia obciążenia dla środowiska naturalnego. Aspekty proekologiczne uwzględniają różne czynniki, m.in. wybór materiałów konstrukcyjnych według kryteriów biodegradowalności i przyjazności dla środowiska naturalnego. W konsekwencji oprócz efektów bezpośrednich wiele innych potencjalnych pól zastosowania elektroniki drukowalnej odnosi korzyść z realizacji projektu FACESS. Uzyskany postęp w technologiach drukarskich ma wpływ na takie grupy produktów, jak układy OLED, znajdujące zastosowanie w drukowalnych oznaczeniach i wyświetlaczach, organiczne tranzystory i układy pamięci, a także na nowe układy drukowalne, takie jak obwody RFID (identyfikacja poprzez sygnał radiowy), aktywne etykiety i oznakowania, układy typu lab-on-chip, sensory jednorazowego użytku do zastosowań w diagnostyce domowej, do celów oceny warunków higienicznych, środowiskowych czy komfortu otoczenia. W wyniku projektu wykazano, że działające systemy mogą być wytwarzane za pomocą technik wielkopowierzchniowych z zastosowaniem dostępnych handlowo materiałów wyjściowych. WYDZIAŁ CHEMICZNY PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE ELASTYCZNE AUTONOMICZNE TANIE ŹRÓDŁO – ZASOBNIK ENERGII 12 WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 17 DR INŻ. MIKOŁAJ BASZUN 17 DR INŻ. ANDRZEJ BUCHOWICZ 18 PROF. DR HAB. INŻ. WOJCIECH BURAKOWSKI 18 PROF. DR HAB. INŻ. KRZYSZTOF HOLEJKO 19 PROF. DR HAB. INŻ. ANDRZEJ JAKUBOWSKI 19 DR INŻ. JACEK JARKOWSKI 20 DR INŻ. RYSZARD KISIEL 20 DR HAB. INŻ. ANDRZEJ KOWALSKI 21 PROF. DR HAB. INŻ. ANDRZEJ KRAŚNIEWSKI 21 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. KRZYSZTOF KULPA 22 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. KRZYSZTOF KULPA 22 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. KRZYSZTOF KULPA 23 PROF. DR HAB. INŻ. JÓZEF LUBACZ Usługi i sieci teleinformatyczne następnej generacji – aspekty techniczne, aplikacyjne i rynkowe. Rozwój technik i algorytmów telemedycyny z wykorzystaniem Internetu oraz sieci telefonii komórkowej Wyszukiwanie i adaptacja danych multimedialnych, w ramach projektu zamawianego pt. „Usługi i sieci teleinformatyczne następnej generacji – aspekty techniczne, aplikacyjne i rynkowe” Zarządzanie ruchem w sieciach – sieć IP QoS, w ramach projektu zamawianego pt. „Usługi i sieci teleinformatyczne następnej generacji – aspekty techniczne, aplikacyjne i rynkowe” Zastosowanie optycznej filtracji przestrzennej dla zwiększenia pasma przepustowego światłowodów wielomodowych Modelowanie i charakteryzacja wielobramkowych struktur MOS SOI Radiofoniczne sieci cyfrowe, narzędzia i metody ich projektowania oraz emisje doświadczalne, w ramach projektu zamawianego pt. „Usługi i sieci teleinformatyczne następnej generacji – aspekty techniczne, aplikacyjne i rynkowe” Technologia kontaktów i montażu dla przyrządów z węglika krzemu do zastosowań wysokotemperaturowych, wysokomocowych i wysokoczęstotliwościowych Zwiększenie przepustowości binarnej światłowodów wielomodowych poprzez zastosowanie zwielokrotnienia SCM Projektowanie układów cyfrowych do zastosowań w systemach i sieciach telekomunikacyjnych o wysokiej wiarygodności działania, realizowanych przy użyciu struktur programowalnych FPGA/CPLD Moduły nadawczo-odbiorcze z adaptacyjnym kształtowaniem charakterystyk fazowych, na tranzystorach LDMOS, do zastosowania w antenach aktywnych radarów wielofunkcyjnych na pasmo S Zaawansowane technologie radarowe w zastosowaniach wojskowych oraz cywilnych, temat: „Opracowanie i optymalizacja technologii radaru pasywnego” Zaawansowane technologie radarowe w zastosowaniach wojskowych oraz cywilnych, temat: „Opracowanie i optymalizacja technologii zaawansowanego radaru typu SAR” Modele wymiany handlowej na rynku zasobów transportowych sieci WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 14 PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 23 PROF. DR HAB. INŻ. TADEUSZ ŁUBA 24 DR INŻ. MATEUSZ MALANOWSKI 24 DR INŻ. JACEK MISIUREWICZ 25 PROF. DR HAB. INŻ. ROMAN Z. MORAWSKI 25 PROF. DR HAB. INŻ. ROMAN Z. MORAWSKI 26 DR HAB. INŻ. EWA NIEWIADOMSKASZYNKIEWICZ 26 DR INŻ. KRZYSZTOF PERLICKI 27 27 Nowe metody sprzętowo-programowego przetwarzania sygnałów i obrazów dla potrzeb systemów informacyjnych Opracowanie demonstratora technologii radaru śledzącego do kierowania artylerią przeciwlotniczą Projekt i wykonanie modułów programowych i sprzętowych, dla realizacji trybów AIS, ISAR, HiSAR i ECCM w wielofunkcyjnym radarze pokładowym dla patrolowych samolotów rozpoznania morskiego Metody i algorytmy obróbek danych pomiarowych dla zastosowań w analizatorach spektrofotometrycznych Metody i algorytmy obróbki przetwarzania danych pomiarowych w spektrofotometrycznych analizatorach żywności Równoległe i rozproszone algorytmy optymalizacji dla zadań wielkiej skali Opracowanie metody projektowania i testowania systemów ze zwielokrotnieniem polaryzacyjnym z wykorzystaniem symulatora zjawisk polaryzacyjnych INŻ. MICHAŁ PIÓRO Planowanie rozwoju sieci, w ramach projektu zamawianego pt. „Usługi i sieci teleinformatyczne następnej generacji – aspekty techniczne, aplikacyjne i rynkowe” PROF. DR HAB. Grafy i algorytmy w projektowaniu sieci telekomunikacyjnych PROF. DR HAB. INŻ. MICHAŁ PIÓRO 28 28 INŻ. MICHAŁ PIÓRO Modelowanie i optymalizacja sieci szkieletowych na potrzeby Internetu następnej generacji DR INŻ. Analiza danych na potrzeby kampanii marketingowych PROF. DR HAB. GRZEGORZ PROTAZIUK 29 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. ARTUR PRZELASKOWSKI Rozwój metodyki oceny niezawodności i wydajności systemów INŻ. JANUSZ SOSNOWSKI komputerowych 29 PROF. DR HAB. 30 DOC. DR INŻ. ROMAN SZABATIN 30 Detekcja wczesnych udarów niedokrwiennych mózgu z wykorzystaniem komputerowych metod przetwarzania, ekstrakcji i wizualizacji informacji z badań anatomicznych TK PROF. DR HAB. INŻ. JAN SZMIDT Wielopłaszczyznowy tomograf pojemnościowy do pomiaru prędkości przepływu Elektroniczne detektory i przyrządy chemoczułe z warstwami diamentowymi i diamentopodobnymi WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 15 PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 31 PROF. DR HAB. INŻ. JAN SZMIDT 32 DR INŻ. JAKUB WALCZAK 32 DR INŻ. WOJCIECH WOJTASIAK Przyrządy unipolarne i struktury tranzystorowe na potrzeby elektroniki wysokotemperaturowej, w ramach projektu zamawianego pt. „Nowe technologie na bazie węglika krzemu i ich zastosowania w elektronice wielkich częstotliwości, dużych mocy i wysokich temperatur” Modelowanie struktur krzemowych z niskowymiarowym gazem elektronowym Projektowanie mikrofalowych urządzeń dużej mocy z elementami SiC i GaN PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE 33 PROF. DR HAB. WOJCIECH GWAREK PROF. DR HAB. Innowacyjne technologie wielofunkcyjnych materiałów i struktur dla nanoelektroniki, fotoniki, spintroniki i technik sensorowych (InTechFun) INŻ. JAN SZMIDT 34 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. KRZYSZTOF KULPA 34 PROF. DR HAB. INŻ. JÓZEF MODELSKI 35 35 Fotonika i Technologie Terahercowe – rozwój Wydziałowego Centrum Badawczego FOTEH, zadanie 12 - Laboratorium Techniki Terahercowej Cooperative systems for road safety “Smart Vehicles on Smart Roads” MICHAŁ PIÓRO Comprehending the Network of the Future – from its theory to its design PROF. DR HAB. INŻ. Networked Audiovisual Media Technologies PROF. DR HAB. INŻ. WŁADYSŁAW SKARBEK INNE ŹRÓDŁA FINANSOWANIA 36 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. KRZYSZTOF KULPA 36 DR INŻ. MATEUSZ MALANOWSKI 37 PROF. DR HAB. INŻ. HENRYK RYBIŃSKI 37 DR INŻ. DOMINIK RYŻKO 37 DR INŻ. DOMINIK RYŻKO SARINA - system nawigacyjny o zwiększonej dokładności bazujący na technice SAR Radar z syntetyczną aperturą pracujący na platformach bezzałogowych we wszystkich warunkach pogodowych Platforma Wzbogaconych Aplikacji Internetowych dla urządzeń mobilnych oraz mobilna Wikipedia Analiza wykonalności narzędzi i przeglądu technik odkrywania i kompozycji usług przez systemy wieloagentowe z uwzględnieniem obsługi zapytań w języku naturalnym Automatyzacja budowy reguł semantycznych na potrzeby usług głosowych FT i TP z rozpoznawaniem mowy w języku naturalnym WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 16 USŁUGI i SIECI TELEINFORMATYCZNE NASTĘPNEJ GENERACJI – ASPEKTY TECHNICZNE, APLIKACYJNE i RYNKOWE. ROZWÓJ TECHNIK i ALGORYTMÓW TELEMEDYCYNY z WYKORZYSTANIEM INTERNETU oraz SIECI TELEFONII KOMÓRKOWEJ WYSZUKIWANIE i ADAPTACJA DANYCH MULTIMEDIALNYCH, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO PT. „USŁUGI i SIECI TELEINFORMATYCZNE NASTĘPNEJ GENERACJI – ASPEKTY TECHNICZNE, APLIKACYJNE i RYNKOWE” KIEROWNIK: KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. MIKOŁAJ BASZUN [email protected] +48 22 234 79 06 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.02.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 E-MAIL: TEL.: dr inż. ANDRZEJ BUCHOWICZ [email protected] +48 22 234 78 40 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.02 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Rozwój technik i algorytmów w zintegrowanych sieciach internetowych oraz telefonii komórkowej do zastosowania w usługach telemedycznych. Zakres i zadania planowane do realizacji w pracy: opracowanie nowych algorytmów klasyfikowania grup i rodzajów usług oraz przydziału zadań lekarza do zdalnego pacjenta do zastosowania w serwerowych systemach ekspertowych; zaprojektowanie serwisów sieciowych realizujących zdalną komunikację lekarzy z pacjentami, z wykorzystaniem serwerowych systemów ekspertowych bazujących na informacji niepewnej oraz zapewniających poufność dla przekazywanych danych; opracowanie demonstratorów modułów systemu usług telemedycznych z wykorzystaniem sieci teleinformatycznych wraz z opracowaniami i oprogramowaniem urządzeń monitorujących i interfejsów - moduły te umożliwiają monitorowanie wybranych parametrów diagnostycznych człowieka znajdującego się w dowolnym miejscu, możliwie bez jego udziału w procesie monitorowania; opracowanie specjalizowanych technik bazodanowych do tworzenia serwerowych baz danych systemu usług telemedycznych, z historią komunikacji i z minimalizacją możliwości ingerencji osób nieuprawnionych. Analiza metod kompresji, strumieniowania, przeszukiwania oraz adaptacji danych multimedialnych. Szczególny nacisk położono na techniki transkodowania strumienia wideo oraz wyszukiwania danych multimedialnych z wykorzystaniem deskryptorów MPEG-7. W ramach projektu wykorzystano opracowywane, w ramach grupy MPEG, standardy skalowalnego oraz wielowidokowego kodowania wideo, protokoły strumieniowania danych multimedialnych oraz narzędzia opisu danych multimedialnych, zdefiniowane w standardach MPEG-7 oraz MPEG-21. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie aplikacji udostępniającej dane multimedialne z możliwością przeszukiwania tych danych, według kryteriów związanych z ich zawartością, oraz adaptacji tych danych do właściwości terminala odbiorczego i aktualnej przepustowości toru transmisyjnego. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowania projektowe nowych algorytmów klasyfikowania grup i rodzajów usług telemedycznych. Implementacje oprogramowania serwisów sieciowych realizujących zdalną komunikację lekarzy z pacjentami z wykorzystaniem serwerowych systemów ekspertowych. Praktyczne modele demonstratorów modułów systemu usług telemedycznych z wykorzystaniem sieci teleinformatycznych wraz z opracowaniami i oprogramowaniem urządzeń monitorujących i interfejsów. Implementacje oprogramowania serwerowych baz danych systemu usług telemedycznych. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 17 ZARZĄDZANIE RUCHEM w SIECIACH – SIEĆ IP QOS, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „USŁUGI i SIECI TELEINFORMATYCZNE NASTĘPNEJ GENERACJI – ASPEKTY TECHNICZNE, APLIKACYJNE i RYNKOWE” ZASTOSOWANIE OPTYCZNEJ FILTRACJI PRZESTRZENNEJ dla ZWIĘKSZENIA PASMA PRZEPUSTOWEGO ŚWIATŁOWODÓW WIELODOMOWYCH KIEROWNIK: E-MAIL: KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. dr hab. inż. WOJCIECH BURAKOWSKI [email protected] +48 22 234 77 16 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.02 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 CEL PROJEKTU Specyfikacja architektury IP QoS, zdefiniowanie odpowiednich mechanizmów sterowania ruchem, zaimplementowanie rozwiązań, zbudowanie prototypu, przetestowanie sprawności sieci w środowisku laboratoryjnym oraz przygotowanie rozwiązania do zastosowania w sieci komercyjnej. Architektura sieci IP QoS dotyczy rozwiązania dla sieci jednodomenowej i wzorowana jest na architekturze sieci DiffServ, wzbogaconej o warstwę sterowania nowymi wywołaniami oraz o warstwę sterowania zasobami. Dla oceny jakości sieci IP QoS opracowano i zaimplementowano zestaw narzędzi pomiarowych, służących do oceny jakości przedstawionego rozwiązania. Narzędzia te oceniają „stopień” zadowolenia użytkowników sieci (QoE – Quality of Experience). Wielousługowa sieć IP (sieć IP QoS), oferująca pewną liczbę usług sieciowych, dedykowanych do przekazu strumieni danych wysyłanych przez określone typy aplikacji. Każda z usług sieciowych powinna zapewnić inny poziom jakości przekazu pakietów, mierzonej za pomocą takich parametrów jak: straty pakietów oraz opóźnienie przekazu pakietów (wartość średnia i zmienność opóźnienia). OCZEKIWANE REZULTATY Sieć pilotowa IP QoS oparta na architekturze DiffServ. Sieć przetestowano pod kątem jej efektywności w dostarczeniu platformy dla przekazu strumieni ruchu generowanych przez aplikacje, bazujące na przekazie mowy i wideo. prof. dr hab. inż. KRZYSZTOF HOLEJKO [email protected] TEL. +48 22 234 77 86 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.10.12 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.10.11 CEL PROJEKTU Teoretyczne i doświadczalne określenie skutecznych metod przestrzennej filtracji optycznej, pozwalających na maksymalizację zasięgu transmisji w światłowodzie wielodomowym w zastosowaniu do szybkich sieci lokalnych, takich jak 10 Gbit/s Ethernet. Zasadniczym zjawiskiem, ograniczającym wspomniany zasięg, jest dyspersja modowa, związana z tym, że różne mody (grupy modowe), pobudzone na wejściu światłowodu wielomodowego, rozchodzą się w nim z nieco rożnymi prędkościami grupowymi, co prowadzi do rozmycia impulsu na wyjściu i w konsekwencji ograniczenia dostępnego pasma transmisyjnego. Jak wiadomo mody w światłowodzie wielodomowym różnią się nie tylko prędkościami grupowymi, lecz także rozkładami przestrzennymi. Poprzez zastosowanie filtracji przestrzennej na wyjściu bądź wejściu światłowodu wielodomowego niektóre grupy modowe można całkowicie lub częściowo wyeliminować, wpływając na charakterystykę przenoszenia tego światłowodu. Określenie efektywnych (pozwalających skutecznie zwiększyć pasmo przenoszenia) metod filtracji przestrzennej jest istotą projektu. Postawione zagadnienie rozwiązano metodami teoretycznymi za pomocą napisanego przez autorów wniosku oprogramowania (program MultiLight) uzupełnionego o dodatkowe moduły. Wyniki teoretyczne zweryfikowano eksperymentalnie w układzie pomiarowym, wykorzystującym przestrzenny modulator światła. Efektem końcowym pracy jest określenie przydatnych w praktyce metod filtracji przestrzennej (transmitancji przestrzennych odpowiednich filtrów), pozwalających na istotne zwiększenie pasma przepustowego światłowodu wielomodowego. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie modelu optycznej filtracji przestrzennej w zastosowaniu do poprawy charakterystyki przenoszenia światłowodu wielomodowego, z uwzględnieniem efektów propagacyjnych i rodzaju pobudzenia, pozwalającego na obliczenia jego podstawowych parametrów, w tym pasma przenoszenia. Opracowanie modelu systemu transmisyjnego z użyciem filtracji przestrzennej, z możliwością jego powielania i udostępniania innym ośrodkom i uczelniom. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 18 MODELOWANIE i CHARAKTERYZACJA WIELOBRAMKOWYCH STRUKTUR MOS SOI KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. dr hab. inż. ANDRZEJ JAKUBOWSKI [email protected] +48 22 234 75 33 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.07.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.06.30 RADIOFONICZNE SIECI CYFROWE, NARZĘDZIA i METODY ich PROJEKTOWANIA oraz EMISJE DOŚWIADCZALNE, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „USŁUGI i SIECI TELEINFORMATYCZNE NASTĘPNEJ GENERACJI – ASPEKTY TECHNICZNE, APLIKACYJNE i RYNKOWE” CEL PROJEKTU Analiza charakterystyk elektrycznych wielobramkowych struktur MOS oraz opracowanie metod charakteryzacji tych struktur, opracowanie modeli wybranych zjawisk fizycznych występujących w wielobramkowych strukturach MOS oraz parametrów i charakterystyk elektrycznych tych przyrządów. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie nowych modeli charakterystyk elektrycznych wielobramkowych tranzystorów MOS SOI. Opracowanie nowych metod charakteryzacji wielobramkowych tranzystorów MOS SOI. Opracowanie i realizacja nowych systemów pomiarowych służących charakteryzacji submikronowych wielobramkowych struktur MOS SOI. Uzyskanie dostępu do najbardziej zaawansowanych technologii mikro(nano)elektronicznych poprzez udział w pracach konsorcjum EASAN (European Academic and Scientific Association for Nanoelectronics). Wykształcenie kadr naukowych do prowadzenia prac w dziedzinie nanoelektroniki. KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. JACEK JARKOWSKI [email protected] +48 22 234 78 41 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.02 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 CEL PROJEKTU Analiza możliwości uruchomienia w Polsce radiofonii cyfrowej w systemie DRM na falach średnich, ze szczególnym uwzględnieniem przeprowadzenia emisji testowych. Przeprowadzona analiza obejmuje warunki techniczne związane z uruchomieniem emisji testowych w systemie DRM (prognozowanie zasięgów nadajników radiowych, określenie lokalizacji nadajników dla uzyskania zakładanego pokrycia, sposobu adaptacji istniejących nadajników AM dla potrzeb emisji cyfrowej). W ramach projektu przeprowadzono emisję testową oraz opracowano tanie proste odbiorniki, które rozprowadzono wśród testowych użytkowników systemu. Uruchomienie emisji testowej pozwoliło na wykonanie odpowiednich pomiarów i praktyczną weryfikację opracowanych metod i algorytmów projektowych, związanych z projektowaniem sieci, analizą zasięgów radiowych nadajników i szacowaniem jakości odbieranego sygnału. OCZEKIWANE REZULTATY Udoskonalone narzędzia do planowania zasięgów cyfrowych nadajników radiowych pracujących na falach średnich, zweryfikowane w oparciu o wyniki pomiarów dla uruchomionej emisji testowej. Przeprowadzenie akcji upowszechniania informacji o systemie DRM i jego możliwościach wśród potencjalnych użytkowników. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 19 TECHNOLOGIA KONTAKTÓW i MONTAŻU dla PRZYRZĄDÓW z WĘGLIKA KRZEMU do ZASTOSOWAŃ WYSOKOTEMPERATUROWYCH, WYSOKOMOCOWYCH i WYSOKOCZĘSTOTLIWOŚCIOWYCH ZWIĘKSZENIE PRZEPUSTOWOŚCI BINARNEJ ŚWIATŁOWODÓW WIELOMODOWYCH POPRZEZ ZASTOSOWANIE ZWIELOKROTNIENIA SCM KIEROWNIK: E-MAIL: KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. RYSZARD KISIEL [email protected] +48 22 234 78 52 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.05.11 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.01 CEL PROJEKTU Opracowanie technologii kontaktów omowych dla przyrządów z węglika krzemu oraz opracowanie technologii montażu struktur SiC w prototypowej obudowie, jak również wykonanie połączeń elektrycznych między SiC a obudową. Całość rozwiązania powinna być zdolna do pracy w wysokich temperaturach (do 400°C). OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie technologii, która pozwala na wykonanie demonstratora przyrządu SiC zdolnego do pracy w podwyższonych temperaturach (do 400°C). TEL.: dr hab. inż. ANDRZEJ KOWALSKI [email protected] +48 22 825 23 80, +48 502 338 178 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.11.07 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.11.06 CEL PROJEKTU Zbadanie możliwości rozszerzenia dostępnej przepustowości binarnej światłowodu wielomodowego przy użyciu zwielokrotnienia podnośnych (SCM). W części teoretycznej przeanalizowano zagadnienie przebiegu odpowiedzi częstotliwościowej światłowodu wielomodowego w zakresie poza pasmem podstawowym. Zależności teoretyczne zweryfikowano eksperymentalnie w układzie pomiaru charakterystyki przenoszenia światłowodu, którym dysponuje Instytut Telekomunikacji PW. Uzyskane na drodze teoretycznej i pomiarowej dane wykorzystano przy realizacji doświadczalnego systemu SCM. Przy rzeczywistej realizacji systemu zbadano zależność jakości transmisji od parametrów systemu, takich jak odstęp między podnośnymi, indeks modulacji itp. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie modelu charakterystyki przenoszenia światłowodu wielomodowego poza pasmem podstawowym z uwzględnieniem efektów propagacyjnych i rodzaju pobudzenia, pozwalającego na obliczenia jego podstawowych parametrów w odniesieniu do zwielokrotnienia SCM. Opracowanie modelu systemu transmisyjnego z użyciem zwielokrotnienia SCM z możliwością jego powielania i udostępniania innym ośrodkom i uczelniom. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 20 PROJEKTOWANIE UKŁADÓW CYFROWYCH do ZASTOSOWAŃ w SYSTEMACH i SIECIACH TELEKOMUNIKACYJNYCH o WYSOKIEJ WIARYGODNOŚCI DZIAŁANIA, REALIZOWANYCH przy UŻYCIU STRUKTUR PROGRAMOWALNYCH PGA/CPLD KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: obejmujący procedury syntezy logicznej i odwzorowania technologicznego dla struktur FPGA/CPLD z wbudowanymi pamięciami oraz rozbudowane interfejsy do systemów komercyjnych; biblioteka rdzeni projektowych (IP cores) do wykorzystania w projektowaniu systemów opartych na układach programowalnych, realizujących – w postaci szybkich, potokowych architektur z opcją samotestowania lub samokontroli działania – typowe algorytmy kryptograficzne oraz inne algorytmy używane do ochrony systemu (sieci). Biblioteka ta będzie umożliwiała projektantowi znalezienie najlepszego rozwiązania ze względu na specyficzne wymagania i ograniczenia projektowe (złożoność, szybkość działania, przepustowość, pobór mocy) oraz ewentualną realizację układu w wersji z samotestowaniem lub samokontrolą działania. prof. dr hab. inż. ANDRZEJ KRAŚNIEWSKI [email protected] +48 22 234 75 37 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.03.27 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.03.26 CEL PROJEKTU Opracowanie metod i narzędzi projektowania układów cyfrowych, realizowanych przy użyciu struktur programowalnych FPGA/CPLD, a przeznaczonych do zastosowań w systemach i sieciach telekomunikacyjnych o wysokiej wiarygodności działania. Zagadnienie to jest rozpatrywane na dwóch poziomach. Poziom systemu (sieci): zwiększanie wiarygodności (dostępności, zabezpieczenia przed nieuprawnionym użyciem) uzyskiwane jest przez zaprojektowanie i wykorzystanie do budowy systemu (sieci) wyspecjalizowanych układów, realizujących m.in. zabezpieczenie (ochronę) przesyłanych informacji przez ich szyfrowanie oraz wykrywanie włamań/ataków, wirusów itp. Poziom pojedynczych układów scalonych – elementów składowych systemu: zwiększanie wiarygodności (niezawodności, dostępności, łatwości naprawy systemu) uzyskiwane jest przez odpowiednie projektowanie, prowadzące do poprawy testowalności, zapewnienia samotestowalności (self-testing) oraz zapewnienia samokontroli działania układów, tzn. możliwości detekcji uszkodzeń/błędów występujących w trakcie normalnej pracy systemu (self-checking). Wszystkie proponowane rozwiązania biorą pod uwagę specyficzne problemy występujące w złożonych strukturach programowalnych FPGA/CPLD, a jednocześnie wykorzystują unikatowe cechy tych struktur, m.in. dostępność różnego rodzaju bloków funkcjonalnych (takich jak wbudowane bloki pamięci) oraz możliwość częściowej rekonfiguracji układu. MODUŁY NADAWCZO-ODBIORCZE z ADAPTACYJNYM KSZTAŁTOWANIEM CHARAKTERYSTYK FAZOWYCH, na TRANZYSTORACH LDMOS, do ZASTOSOWANIA w ANTENACH AKTYWNYCH RADARÓW WIELOFUNKCYJNYCH na PASMO S KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. nzw. dr hab. inż. KRZYSZTOF KULPA [email protected] +48 22 234 74 78 DATA ROZPOCZĘCIA: 2009.12.21 DATA ZAKOŃCZENIA: 2011.12.20 PARTNERZY: Przemysłowy Instytut Telekomunikacji SA 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 może być zastosowany w aktywnych antenach ścianowych półprzewodnikowych radarów mobilnych średniego i dalekiego zasięgu. OCZEKIWANE REZULTATY Oprócz wyników o charakterze naukowym, wnoszących wkład do rozwoju wiedzy (nowe metody, nowe algorytmy), konkretnymi, praktycznymi rezultatami realizacji projektu są: system wspomagania projektowania układów cyfrowych, realizowanych w złożonych strukturach programowalnych, zorientowany na układy kryptograficzne i inne układy używane do zapewnienia wysokiej wiarygodności systemów i sieci telekomunikacyjnych, OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie modułu półprzewodnikowego dużej mocy, który jest podstawowym i najistotniejszym podzespołem aktywnych anten ścianowych, co pozwala na produkcję nowoczesnych radarów przez polski przemysł obronny. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 21 ZAAWANSOWANE TECHNOLOGIE RADAROWE w ZASTOSOWANIACH WOJSKOWYCH oraz CYWILNYCH, TEMAT: „OPRACOWANIE i OPTYMALIZACJA TECHNOLOGII RADARU PASYWNEGO” KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: ZAAWANSOWANE TECHNOLOGIE RADAROWE w ZASTOSOWANIACH WOJSKOWYCH ORAZ CYWILNYCH, TEMAT: „OPRACOWANIE i OPTYMALIZACJA TECHNOLOGII ZAAWANSOWANEGO RADARU TYPU SAR” prof. nzw. dr hab. inż. KRZYSZTOF KULPA [email protected] +48 22 234 74 78 KIEROWNIK: E-MAIL: prof. nzw. dr hab. inż. KRZYSZTOF KULPA [email protected] DATA ROZPOCZĘCIA: 2005.11 TEL.: DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.11 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.11 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.10 KOORDYNATOR PROJEKTU: prof. Adam Kawalec (Wojskowa Akademia +48 22 234 74 78 Techniczna) KOORDYNATOR PROJEKTU: Wojskowa Akademia Techniczna (WAT); Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych (ISE PW); Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki (IRE PW); Przemysłowy Instytut Telekomunikacji (PIT); Politechnika Wrocławska (PWr) PARTNERZY: prof. Adam Kawalec (Wojskowa Akademia Techniczna) Wojskowa Akademia Techniczna (WAT); Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych (ISE PW); Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki (IRE PW); Przemysłowy Instytut Telekomunikacji (PIT); Politechnika Wrocławska (PWr) PARTNERZY: CEL PROJEKTU Opracowanie i optymalizacja technologii radaru pasywnego. CEL PROJEKTU OCZEKIWANE REZULTATY System obserwacyjny, wykorzystujący tzw. nadajniki okazjonalne, stanowi uzupełnienie systemu radarów aktywnych. Problematyka ta jest rozpatrywana w kontekście minimalizowania własnych emisji, przede wszystkim w zastosowaniach wojskowych, z uwagi na cechy aktywnych systemów radioelektronicznych relatywnie łatwych do wykrycia, zakłócenia oraz zniszczenia. Zagadnienie to jest także ważne w aspekcie cywilnym w kontekście minimalizowania „zaśmiecania” środowiska emisjami elektromagnetycznymi, co wiąże się również z problemami kompatybilności elektromagnetycznej. Opracowanie i optymalizacja technologii zaawansowanego radaru typu SAR w wariancie z wysoką rozdzielczością i z wykorzystaniem technik polarymetrii oraz interferometrii (w ISE realizowana jest część dotycząca wysokiej rozdzielczości). OCZEKIWANE REZULTATY Ulokowanie ww. radaru na pokładzie statku powietrznego, w tym i na statku bezpilotowym; dane z teledetekcyjnego systemu obserwacyjnego, składającego się z radaru oraz kilku innych sensorów, podlegają fuzji w celu poprawy jakości uzyskiwanych wyników. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 22 MODELE WYMIANY HANDLOWEJ na RYNKU ZASOBÓW TRANSPORTOWYCH SIECI KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. dr hab. inż. JÓZEF LUBACZ NOWE METODY SPRZĘTOWOPROGRAMOWEGO PRZETWARZANIA SYGNAŁÓW i OBRAZÓW dla POTRZEB SYSTEMÓW INFORMACYJNYCH [email protected] +48 22 234 77 94 KIEROWNIK: DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.02 E-MAIL: DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 TEL.: Politechnika Warszawska, Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej; Naukowa i Akademicka Sieć Komputerowa PARTNERZY: CEL PROJEKTU Opracowanie innowacyjnych mechanizmów obrotu towarowego na rynku zasobów transportowych sieci telekomunikacyjnych, w szczególności w formie aukcji i giełd, zwiększających efektywność wykorzystywania zasobów oraz jakość warunków konkurowania o zasoby sieci. OCZEKIWANE REZULTATY Analiza stanu światowych prac badawczych i aplikacyjnych dotyczących modeli handlu zasobami sieci telekomunikacyjnych. Innowacyjne propozycje modeli i mechanizmów handlu zasobami sieci telekomunikacyjnych, w szczególności na zasadzie giełd i aukcji towarowych. Platforma badawcza mechanizmów funkcjonowania procesów wymiany handlowej zasobów sieci telekomunikacyjnych, w tym giełdowych i aukcyjnych, umożliwiająca analizę porównawczą opcjonalnych rozwiązań szczegółowych. Projekt architektury fizycznej, funkcjonalnej i informacyjnej systemu wspomagającego procesy wymiany handlowej rynku zasobów sieci telekomunikacyjnych. Rezultaty projektu mogą być podstawą do realizacji projektu celowego, który zmierza do opracowania profesjonalnego systemu teleinformatycznego, wspomagającego obrót handlowy zasobami transportowymi sieci telekomunikacyjnych, w szczególności w postaci aukcyjnej i giełdowej. prof. dr hab. inż. TADEUSZ ŁUBA [email protected] +48 22 234 73 30 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.10.05 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.10.04 KOORDYNATOR PROJEKTU: PARTNERZY: Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego Agency for Science, Technology and Research A*STAR, Singapur 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. OCZEKIWANE REZULTATY 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. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 23 OPRACOWANIE DEMONSTRATORA TECHNOLOGII RADARU ŚLEDZĄCEGO do KIEROWANIA ARTYLERIĄ PRZECIWLOTNICZĄ KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. MATEUSZ MALANOWSKI PROJEKT i WYKONANIE MODUŁÓW PROGRAMOWYCH i SPRZĘTOWYCH, dla REALIZACJI TRYBÓW AIS, ISAR, HISAR i ECCM w WIELOFUNKCYJNYM RADARZE POKŁADOWYM dla PATROLOWYCH SAMOLOTÓW ROZPOZNANIA MORSKIEGO [email protected] +48 22 234 55 88 KIEROWNIK: DATA ROZPOCZĘCIA: 2010.12.09 E-MAIL: DATA ZAKOŃCZENIA: 2012.12.08 TEL.: Centrum Naukowo-Produkcyjne Elektroniki Profesjonalnej RADWAR SA PARTNERZY: dr inż. JACEK MISIUREWICZ [email protected] +48 22 234 74 78 DATA ROZPOCZĘCIA: 2010.12.16 DATA ZAKOŃCZENIA: 2012.12.15 PARTNERZY: Przemysłowy Instytut Telekomunikacji SA CEL PROJEKTU Opracowanie radaru śledzącego, służącego do precyzyjnego kierowania lufową artylerią przeciwlotniczą. OCZEKIWANE REZULTATY Opanowanie produkcji radaru śledzącego pozwoliłoby stosować go w wielu zestawach przeciwlotniczych, rozszerzając ofertę krajowego przemysłu radiolokacyjnego. 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, stanowią bazę do budowy różnych wersji radarów patrolowych. Opracowane podzespoły przystosowane są konstrukcyjnie do różnych typów nośników radaru, tak aby w przyszłości istniała możliwość zamontowania ich na innych platformach lotniczych. OCZEKIWANE REZULTATY Końcowy produkt, który powstaje w ramach realizacji niniejszego projektu, pozwola na zwiększenie potencjału obronnego, wykorzystując w tym celu specjalizowane i zaawansowane technologie, w szczególności dedykowane do monitoringu granic, czy obiektów o szczególnym znaczeniu (tj. mosty, rurociągi, itp.). WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 24 METODY i ALGORYTMY OBRÓBEK DANYCH POMIAROWYCH dla ZASTOSOWAŃ w ANALIZATORACH SPEKTROFOTOMETRYCZNYCH KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: METODY i ALGORYTMY OBRÓBKI PRZETWARZANIA DANYCH POMIAROWYCH w SPEKTROFOTOMETRYCZNYCH ANALIZATORACH ŻYWNOŚCI prof. dr hab. inż. ROMAN Z. MORAWSKI [email protected] +48 22 234 77 21 KIEROWNIK: E-MAIL: prof. dr hab. inż. ROMAN Z. MORAWSKI [email protected] DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.10.31 TEL.: +48 22 234 77 21 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.10.30 DATA ROZPOCZĘCIA: 2010.03.11 DATA ZAKOŃCZENIA: 2013.03.10 CEL PROJEKTU Opracowanie kompleksowej metodyki przetwarzania danych spektrofotometrycznych zorientowanej na zastosowania w analizatorach spektrofotometrycznych, zwłaszcza w analizatorach żywności, pracujących w zakresie bliskiej podczerwieni. Od początku lat 90. ma miejsce przyśpieszony rozwój analizatorów spektrofotometrycznych, zarówno w sensie liczby ich zastosowań, jak również w sensie liczby modeli dostępnych na rynku. Są one stosowane nie tylko do jakościowego i ilościowego oznaczania substancji (bio)chemicznych, ale także do oceny spożywczych właściwości napojów i innych produktów żywnościowych oraz do testowania produktów tekstylnych, papierowych i materiałów konstrukcyjnych. Każdy analizator spektrofotometryczny składa się z przetwornika spektrofotometrycznego, źródła sygnału optycznego, interfejsu wyjściowego i procesora cyfrowego. W ciągu ostatniej dekady pojawiło się na rynku wiele miniaturowych przetworników spektrofotometrycznych. Ich dostępność i stosunkowo niska cena to czynniki sprzyjające rozwojowi nowej klasy osobistych analizatorów żywności, wody, paliw, warunków atmosferycznych itp. OCZEKIWANE REZULTATY Ogólne metodyki projektowania analizatorów spektrofotometrycznych. Metody przetwarzania danych pomiarowych dedykowane analizatorom spektrofotometrycznym. Algorytmy estymacji stężeń na podstawie danych spektrofotometrycznych oraz algorytmy wstępnego przetwarzania tych danych. Wyniki badawcze z każdej powyższej grupy ilustrowane są konkretnymi przykładami analiz produktów i półproduktów spożywczych, takich jak oleje jadalne i wina. CEL PROJEKTU Opracowanie kompleksowej metodyki przetwarzania danych pomiarowych w spektrofotometrycznych analizatorach żywności, obejmującej wzorcownie analizatora, estymację fizycznych i/lub (bio)chemicznych 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. OCZEKIWANE REZULTATY Wzbogacenie metodyki przetwarzania danych w spektrometrycznych analizatorach żywności, biblioteka nowych algorytmów estymacji mezurandów w analizatorach wybranych produktów żywnościowych, biblioteka procedur wzorcowania tych analizatorów, a także biblioteka oprogramowania, zawierająca implementacje opracowanych algorytmów. Wyniki projektu umożliwiają producentom spektrofotometrycznych analizatorów żywności szybkie opracowywanie i wprowadzanie na rynek nowych przyrządów. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 25 RÓWNOLEGŁE i ROZPROSZONE ALGORYTMY OPTYMALIZACJI dla ZADAŃ WIELKIEJ SKALI KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: symulacji działania systemu. Obydwie planowane biblioteki solwerów optymalizacji przebadano eksperymentalnie i zastosowano do rozwiązania praktycznych zadań inżynierskich. Wyniki prac badawczych opublikowano w czasopismach krajowych i zagranicznych oraz przedstawiono na krajowych i międzynarodowych konferencjach. dr hab. inż. EWA NIEWIADOMSKA-SZYNKIEWICZ [email protected] +48 22 234 76 32 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.04.21 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.20 CEL PROJEKTU Opracowanie, realizacja komputerowa i weryfikacja nowoczesnych algorytmów optymalizacji oraz ich zastosowanie do rozwiązania konkretnych zadań, w tym zadań sterowania złożonymi obiektami fizycznymi. Algorytmy są realizowane w wersji równoległej i rozproszonej. Prace koncentrują się w czterech obszarach. W pierwszym prowadzone są badania poświęcone efektywnej realizacji metod optymalizacji liniowej i nieliniowej (wypukłej), wykorzystujących różne techniki zrównoleglania, decydujące o szybkości działania algorytmów. Szczególny nacisk położony jest na nowe realizacje metody punktu wewnętrznego, wykorzystujące specjalizowane techniki operowania macierzami w pamięci operacyjnej komputera. Drugim obszarem działania są algorytmy hierarchiczne optymalizacji, stosujące różne techniki dekompozycji problemu, trzecim – algorytmy poszukiwania rozwiązań globalnych: deterministyczne i stochastyczne. Ostatnią rozważaną grupą są algorytmy wykorzystujące arytmetykę i analizę przedziałową. W ramach realizowanego projektu badawczego prowadzone są badania teoretyczne, prace implementacyjne oraz obliczenia numeryczne. OPRACOWANIE METODY PROJEKTOWANIA i TESTOWANIA SYSTEMÓW ze ZWIELOKROTNIENIEM POLARYZACYJNYM z WYKORZYSTANIEM SYMULATORA ZJAWISK POLARYZACYJNYCH KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. KRZYSZTOF PERLICKI [email protected] +48 22 234 74 64 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.11.13 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.05.12 CEL PROJEKTU Opracowanie metodyki projektowania systemów ze zwielokrotnieniem polaryzacyjnym PolMD (ang. Polarization Division Multiplex) oraz sposobu ich testowania za pomocą opracowanego symulatora zjawisk polaryzacyjnych występujących w światłowodach. OCZEKIWANE REZULTATY OCZEKIWANE REZULTATY Wyniki teoretyczne i eksperymentalne oraz realizacja komputerowa zaprojektowanych algorytmów numerycznych. Wykonanie biblioteki algorytmów optymalizacji liniowej i nieliniowej, bazującej na dostępnych w Internecie, bezpłatnych wersjach wybranych efektywnych solwerów optymalizacji. Wykonanie równoległych i rozproszonych wersji algorytmów obliczeniowych, wykorzystując popularne mechanizmy do realizacji aplikacji równoległych. Drugim narzędziem jest środowisko oprogramowania do rozwiązywania wypukłych i niewypukłych problemów optymalizacji wielkiej skali EPOCS (Environment for Parallel Optimization of Complex Systems). Wykonane narzędzie może być uruchamiane zarówno na maszynach wieloprocesorowych i wielordzeniowych, jak również w sieci komputerów. Głównym elementem systemu EPOCS jest biblioteka autorskich realizacji liniowych i nieliniowych algorytmów optymalizacji, w tym metod globalnych optymalizacji oraz operujących na przedziałach, algorytmów dla zadań bez ograniczeń i z ograniczeniami funkcyjnymi. Zrealizowane oprogramowanie jest wyposażone w odpowiednie narzędzia graficzne, umożliwiające wygodne wykorzystanie w pracach badawczych i dydaktyce. Może być ono stosowane do rozwiązywania zadań podanych w postaci analitycznej oraz takich, w których jakość decyzji jest oceniana na podstawie Zaprojektowanie i zbudowanie symulatora zjawisk polaryzacyjnych występujących w torach światłowodowych, tzn. symulatora dyspersji polaryzacyjnej oraz tłumienia zależnego od polaryzacji. W ramach pracy przygotowano metodologię testowania systemów PolDM, w oparciu o przygotowany symulator zjawisk polaryzacyjnych. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 26 PLANOWANIE ROZWOJU SIECI, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „USŁUGI i SIECI TELEINFORMATYCZNE NASTĘPNEJ GENERACJI – ASPEKTY TECHNICZNE, APLIKACYJNE I RYNKOWE” KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: wych protokołach warstw 1 i 2 (zadanie 4) i projektować przez to sieci wymagające mniejszych nadmiarów zasobów, a więc tańsze oraz rzadziej nie mogące sprostać wymaganiom ruchowym, a co za tym idzie zapewniające wyższą jakość obsługi. Najważniejsze wyniki projektu przedstawiono na otwartym seminarium „Planowanie rozwoju sieci”, które zorganizowano w Politechnice Warszawskiej. prof. dr hab. inż. MICHAŁ PIÓRO [email protected] +48 22 234 73 83 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.02 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 CEL PROJEKTU Przegląd: architektur i technik przyszłych wielowarstwowych sieci NGN z gwarancją jakości usług; algorytmów poszukiwania tras w sieciach wielodomenowych; modeli zapotrzebowania ruchowego przy krótko- i średniookresowej niepewności, co do wielkości i rozkładu ruchu; modeli segmentu dostępowego, brzegowego i rdzeniowego sieci opartych na technologii Ethernet; algorytmów wymiarowania i optymalizacji przewodowych sieci dostępowych; modelu numerycznego warstwy fizycznej sieci PON – część I; architektur optycznego przełącznika o małej pojemności. OCZEKIWANE REZULTATY Publikacje w czasopismach krajowych („Przegląd Telekomunikacyjny”, „Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji”, „Telekomunikacja – Technologia i Usługi”, „Journal of Telecommunications and Information Technology”) i zagranicznych („JSAC”, „LNCS”, „Telecommunication Systems”, „Performance Evaluation”) oraz w materiałach konferencji krajowych (KSTiT, PSRT) i zagranicznych (ICC, Globecom, Infocom, ITC, Networks, INOC, DRCN, ICTON). W publikacjach przedstawiono: analizę architektur NGN (zadanie 1), modele optymalizacyjne dla sieci NGN, metody ich projektowania i analizy oraz wyniki działania procedur obliczeniowych na nich opartych (zadania 2–5), model sieci pasywnej i jego analizę (zadanie 6) oraz projekt przełącznika optycznego i jego analizę (zadanie 7). Prototypy procedur obliczeniowych, powstałych w wyniku zadań 2–5 zaproponowano do wdrożenia potencjalnym partnerom przemysłowym (operatorom sieci: TP, ERA GSM, NASK) jako projekty pilotażowe. Projekt przełącznika optycznego (zadanie 7) zaproponowano do wdrożenia producentom sprzętu, dostawcom usług internetowych oraz operatorom telewizji kablowych jako projekty pilotażowe nowoczesnych sieci dostępowych. Wykorzystanie wyników badań przez operatorów sieci powinno pozwolić im nabyć umiejętność uwzględniania w procesie projektowania sieci aspektów niepewności (zadanie 3) oraz specyfiki sieci opartych na no- GRAFY i ALGORYTMY w PROJEKTOWANIU SIECI TELEKOMUNIKACYJNYCH KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. dr hab. inż. MICHAŁ PIÓRO [email protected] +48 22 234 73 83 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.05.30 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.05.29 CEL PROJEKTU Integracja i konsolidacja europejskich środowisk badawczych pracujących w dziedzinach badań operacyjnych i telekomunikacji wokół problematyki modelowania i projektowania sieci telekomunikacyjnych. Opracowane modele oraz metody i algorytmy optymalizacyjne mogą znaleźć zastosowanie w narzędziach komputerowych wspomagających projektowanie sieci telekomunikacyjnych, w szczególności: rozległe sieci IP, sieci optyczne i kombinacje takich sieci. Tego typu narzędzia mogą być użytkowane zarówno przez operatorów sieci telekomunikacyjnych, jak i producentów sprzętu do projektowania rozbudowy sieci oraz do badań porównawczych, służących do podejmowania decyzji strategicznych dotyczących rozwoju technologii, protokołów sieciowych, mechanizmów zabezpieczania zasobów itp. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowane modele i metody/algorytmy optymalizacyjne mogą znaleźć zastosowanie w narzędziach komputerowych wspomagających projektowanie sieci telekomunikacyjnych, w szczególności: rozległych sieci IP, sieci optycznych i kombinacji tych sieci. Takie narzędzia mogą być użytkowane zarówno przez operatorów sieci telekomunikacyjnych, jak i producentów sprzętu do projektowania rozbudowy sieci oraz do badań porównawczych, służących do podejmowania decyzji strategicznych dotyczących rozwoju technologii, protokołów sieciowych, mechanizmów zabezpieczania zasobów itp. Ważnym polem stosowania wyników projektu jest dydaktyka związana zarówno z nauczaniem uniwersyteckim, jak i doskonaleniem inżynierów systemowych, uczestniczących w projektowaniu sieci telekomunikacyjnych. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 27 MODELOWANIE i OPTYMALIZACJA SIECI SZKIELETOWYCH na POTRZEBY INTERNETU NASTĘPNEJ GENERACJI ANALIZA DANYCH na POTRZEBY KAMPANII MARKETINGOWYCH KIEROWNIK: KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. dr hab. inż. MICHAŁ PIÓRO [email protected] +48 22 234 73 83 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 E-MAIL: TEL.: dr inż. GRZEGORZ PROTAZIUK [email protected] +48 22 234 77 15 DATA ROZPOCZĘCIA: 2010.06.01 DATA ZAKOŃCZENIA 2011.04.30 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Opracowanie metod modelowania i optymalizacji, służących do projektowania nowoczesnych sieci szkieletowych, które będą stanowić podstawę realizacji sieci Internet następnej generacji. Badania dotyczą pakietowych sieci optycznych opartych na technikach IP, Ethernet i DWDM, wyposażonych w płaszczyznę sterowania wykorzystującą techniki GMPLS i ASON. Podstawowym narzędziem badawczym są metody optymalizacyjne należące do programowania całkowitoliczbowego i teorii sieci przepływów wielotowarowych. W ramach projektu opracowano matematyczny model wielowarstwowej sieci szkieletowej o architekturze IP-over-Ethernet-over-DWDM (IP/Ethernet/DWDM), w oparciu o którą budowane są sieci transportowe następnej generacji (w tym przyszły Internet). Model obejmuje zarówno model architektury logicznej, jak i model architektury fizycznej sieci. Model architektury logicznej uwzględnia zasady modelowania sieci transportowych wyrażone w standardach ITU-T i IETF, w szczególności w zaleceniach ITU-T G.805 i G.8080. Model ten pozwala oddać wielodomenową strukturę sieci oraz opisać zasady kierowania i zabezpieczania ruchu w sieci. Model architektury fizycznej opisuje natomiast infrastrukturę sieci, architekturę funkcjonalną urządzeń (moduły sterowania, pola komutacyjne, porty, itp.) oraz ich strukturę sprzętu (stojaki, półki, karty itp.). Model architektury fizycznej pozwala oddać modularność urządzeń sieci transportowej oraz opisać składniki ich kosztu. OCZEKIWANE REZULTATY Publikacje w czasopismach krajowych („Telekomunikacja Technologia i Usługi”, „Journal of Telecommunications and Information Technology”) i zagranicznych (takich jak „JSAC”, „LNCS”, „Telecommunication Systems”) oraz w materiałach konferencji krajowych (KSTiT, PSRT) i zagranicznych (ICC, Globecom, Infocom, ITC, Networks, INOC, DRCN, ICTON). W publikacjach przedstawiono specjalizowane modele optymalizacyjne (sformułowania problemów, metody i algorytmy ich rozwiązywania) dla sieci NGN oraz wyniki działania zaimplementowanych procedur obliczeniowych dla ich rozwiązywania. Wybrane wyniki projektowania praktycznych przykładów sieci umieszczono w bibliotece SNDlib. Dokończono jedną rozprawę habilitacyjną oraz zainicjowano dwie nowe rozprawy doktorskie. Opracowanie nowych metod eksploracji danych dostosowanych do analizy danych sprzedażowych na potrzeby prowadzenia kampanii marketingowych oraz implementacja tych metod w postaci autonomicznego modułu analitycznego. Opracowane metody ukierunkowano na: analizę wpływu różnych zdarzeń (np. akcje promocyjne) na zachowania klientów dotyczące kupowania przez nich usług i towarów; automatyczne lub półautomatyczne budowanie segmentów klientów dostosowanych do potrzeb danej kampanii marketingowej. Algorytmy pozwalają na analizę wielowymiarowych danych, w tym danych z hierarchią i danych wielowartościowych. Praktyczna użyteczność tych metod oraz ich efektywność zweryfikowano eksperymentalnie. Opracowany moduł analityczny jest częścią większego sytemu kompleksowo wspierającego prowadzenie kampanii marketingowych i pozwala na definiowanie przez użytkownika różnorodnych kryteriów analiz oraz łatwe dodawanie kolejnych metod analizy. OCZEKIWANE REZULTATY Nowe metody eksploracji danych pozwalające na uzyskiwanie wyników o dużej praktycznej użyteczności w procesie definiowania i przeprowadzania kampanii marketingowych. Specyfikacja parametrów wejściowych metod. Specyfikacja formatów wyników końcowych, która umożliwia użycie tych wyników w innych komponentach systemu. Moduł analityczny w wersji produkcyjnej dobrze zintegrowany z pozostałą częścią systemu. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 28 DETEKCJA WCZESNYCH UDARÓW NIEDOKRWIENNYCH MÓZGU z WYKORZYSTANIEM KOMPUTEROWYCH METOD PRZETWARZANIA, EKSTRAKCJI i WIZUALIZACJI INFORMACJI z BADAŃ ANATOMICZNYCH TK KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. nzw. dr hab. inż. ARTUR PRZELASKOWSKI [email protected] +48 22 234 79 17 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.05.02 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.02.01 pasmach niskich częstotliwości oraz redukcja szumu w podpasmach częstotliwości wysokich); rekonstrukcja obrazu przetworzonego i dobór warunków prezentacji podkreślającej obszaru niedokrwiennego; konsultacje, badania kliniczne, doskonalenie procedury „udarowej” oceny badań TK. OCZEKIWANE REZULTATY Poprawa czułości detekcji udaru niedokrwiennego zwiększająca skuteczność terapii. Dodatkowe metody wizualizacji badań TK wspomagające leczenie udaru, metody detekcji obszaru niedokrwiennego oraz propozycje ilościowego oceny zmian udarowych w badaniach wczesnych TK. Procedura oceny badań TK mózgu wspomagająca leczenie udaru. Analiza procesów patofizjologicznych w zmodyfikowanych warunkach obserwacji badań oraz na podstawie skojarzonych badań TK|MR i prób klinicznych na losowej populacji pacjentów „udarowych”. Publikacje w czasopismach, prezentacje konferencyjne, rozprawa doktorska. CEL PROJEKTU Poprawa skuteczności diagnostyki udaru mózgu z wykorzystaniem anatomicznych badań TK, czyli podstawowego narzędzia diagnostyki obrazowej udaru. Zasadniczym celem jest zwiększenie czułości metody obrazowania na symptomy udaru niedokrwiennego, przede wszystkim na występowanie i ocenę zakresu występowania zmian hipodensyjnych, we wczesnej fazie udaru (<6 h). Poprawa czułości, przy zachowaniu wysokiej specyficzności (trafności) decyzji, pozwala zwiększyć skuteczność diagnozy. ROZWÓJ METODYKI OCENY NIEZAWODNOŚCI i WYDAJNOŚCI SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH KIEROWNIK: Metody: ustalenie metody doboru parametrów okna obserwacji z kryterium maksymalnej widoczności symptomów udaru; adaptacyjne metody korekcji, wyrównywania histogramu („okno histogramowe”); metody wielorozdzielcze wydobywania informacji ukrytej; optymalizacja bazy wielu skal do cech obszaru hipodensyjnego; metody nieliniowej korekcji rozkładu współczynników w wielu skalach podkreślające cechy sygnału użytecznego diagnostycznie i redukującego szumy; opracowanie, obiektywizacja i weryfikacja procedury oceny wczesnych badań TK mózgu w celu zwiększenia efektywności diagnostyki udarowej. Optymalizacja narzędzi (koncepcja „monitora udaru”): weryfikacjach w testach wstępnych; opracowanie koncepcji „monitora udaru”, czyli dodatkowej metody wizualizacji badań anatomicznych TK z uwydatnieniem symptomów udaru w celu zwiększenia czułości ich detekcji oraz poprawy warunków ich poprawnej oceny. Zakłada się następujący schemat metod: dobór, projektowanie, optymalizacja przekształcenia wielorozdzielczego z kryterium maksymalnego wyróżnienia informacji diagnostycznej; przetwarzanie w dziedzinie wielu skal (nieliniowa korekcja rozkładu, podbicie współczynników sygnału w pod- E-MAIL: TEL.: prof. dr hab. inż. JANUSZ SOSNOWSKI [email protected] +48 22 234 79 15 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.10.01 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 pro- WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 29 filach użytkowych (obliczeniowe, sterowanie obiektów fizycznych), operacyjnych i wydajnościowych. Dla aplikacji tych wygenerowano 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. konstrukcyjnych tomografów pojemnościowych. Prowadzone bieżąco na świecie prace nad tomografią procesową ukierunkowane są na zwiększenie rozdzielczości oraz szybkości uzyskiwanych obrazów tomograficznych. Wiedza ta i doświadczenie zespołu umożliwia obecnie dokonanie nowej analizy wielopłaszczyznowego pojemnościowego tomografu do pomiaru parametrów przepływu, począwszy od analizy sond pomiarowych, a skończywszy na algorytmach rekonstrukcji obrazów i analizie statystycznych informacji uzyskiwanych z poszczególnych pikseli obrazów tomograficznych. OCZEKIWANE REZULTATY OCZEKIWANE REZULTATY 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. Zainstalowanie i wdrożenie opracowanego tomografu pojemnościowego do badań procesów dynamicznych dwufazowej mieszaniny woda-gaz na instalacji doświadczalnej na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej. WIELOPŁASZCZYZNOWY TOMOGRAF POJEMNOŚCIOWY do POMIARU PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWU ELEKTRONICZNE DETEKTORY i PRZYRZĄDY CHEMOCZUŁE z WARSTWAMI DIAMENTOWYMI i DIAMENTOPODOBNYMI KIEROWNIK: E-MAIL: KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: doc. dr inż. ROMAN SZABATIN [email protected] +48 22 234 75 77 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.07.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.12.31 CEL PROJEKTU Opracowanie elektrycznego wielopłaszczyznowego pojemnościowego tomografu (MPECT) wraz z odpowiednim oprogramowaniem, przeznaczonego do obrazowania i pomiaru parametrów prędkości przepływu w instalacjach technologicznych. Odtworzenie (zagadnienie odwrotne) elektrycznych parametrów wnętrza obiektu σ (przewodności) i ε (przenikalności), na podstawie podawanych z zewnątrz pobudzeń i zmierzonych odpowiedzi na elektrodach. Ogólne rozwiązanie tego zagadnienia jest trudnym problemem matematycznym i nie istnieje w postaci analitycznej. Wyniki pomiarów międzyelektrodowych pozwalają na iteracyjne rozwiązanie zagadnienia odwrotnego z ograniczoną dokładnością. Tomografia elektryczna znalazła istotne zastosowania w przemyśle petrochemicznym do wizualizacji i analizy ropy naftowej w instalacjach wydobywczych i rafineriach. Zespół opracowujący projekt badawczy dysponuje dużym doświadczeniem oraz ma osiągnięcia w elektrycznej tomografii procesowej zarówno w zakresie teoretycznym, jak również w zakresie udanych realizacji TEL.: prof. dr hab. inż. JAN SZMIDT [email protected] +48 22 234 75 99 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.09.19 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.09.18 CEL PROJEKTU Opracowanie konstrukcji i wytworzenie prototypów co najmniej trzech przyrządów chemoczułych i detektora promieniowania jonizującego, w których obszarem czynnym (detekującym) są warstwy diamentowe i diamentopodobne o różnym składzie fazowym, strukturze i morfologii powierzchni. Wykorzystywane będą warstwy wytwarzane metodami plazmowymi przy wzbudzaniu plazmy polem elektrycznym wielkiej częstotliwości (RF PACVD) lub/i częstotliwości mikrofalowej (MW PACVD), gorącym włóknem (HF CVD) i impulsowym wyładowaniem elektrycznym (IPD). OCZEKIWANE REZULTATY Skonstruowanie czujników opartych na światłowodach włóknowych i planarnych oraz strukturach mikroelektronicznych (tranzystor polowy z otwartą bramką, heterozłącza warstwa diamentowa/metal lub krzem). WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 30 PRZYRZĄDY UNIPOLARNE i STRUKTURY TRANZYSTOROWE na POTRZEBY ELEKTRONIKI WYSOKOTEMPERATUROWEJ, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO 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. JAN SZMIDT [email protected] +48 22 234 75 99 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.05.11 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.01 OCZEKIWANE REZULTATY Scharakteryzowane w wysokich temperaturach diody Schottky’ego o napięciu zaporowym do 1,5 kV i prądzie przewodzenia powyżej 10A. Badania zmierzają do wyznaczenia zależności temperaturowych współczynnika idealności diody, wysokości bariery Schottky’ego, napięcia przebicia, rezystancji szeregowej, gęstości przewodzonego prądu, prądu przy polaryzacji zaporowej i skorelowaniu zachodzących zmian z wykonanymi zabiegami technologicznymi. W zakresie badań dotyczących tranzystorów pracujących w wysokich temperaturach autorzy oferty zmierzają do sprawdzenia kilku różnych topologii struktury tranzystorowej, w celu wytypowania najkorzystniejszych rozwiązań z punktu widzenia maksymalnej temperatury pracy, temperaturowych zmian najbardziej istotnych parametrów tranzystora oraz odprowadzania generowanego ciepła. Wykonane diody Schottky’ego i tranzystory będą stanowiły element wyjściowy dla projektu i budowy układu energoelektrycznego reprezentatywnego dla szerokiej grupy przekształtników prądu stałego i przemiennego, wykazującego wyraźną przewagę w porównaniu z układami o analogicznej strukturze, wykonywanymi w technologii krzemowej. Uniwersalne testowe układy tego typu są projektowane, rozwijane i mierzone w trakcie trwania projektu przez zespoły badawcze bliżej powiązane z elektroenergetyką. Otrzymane tranzystory powinny charakteryzować się napięciem przebicia do 1,5 kV i prądem przewodzenia zbliżonym do zastosowanej zwrotnej diody Schottky’ego. CEL PROJEKTU Wykonanie i charakteryzacja elektryczna przyrządów półprzewodnikowych na podłożach z węglika krzemu, których górny zakres temperatury pracy jest znacząco wyższy niż w przypadku analogicznych przyrządów komercyjnych wykonywanych w najbardziej zaawansowanych odmianach technologii krzemowej. Dodatkowo istotnym obszarem badań jest porównanie parametrów w określonych zakresach temperatur. Przyrządy wykonane na węgliku krzemu mogą uzyskiwać wyraźną przewagę nad konkurencyjnymi, dobrze przebadanymi rozwiązaniami krzemowymi w znacznie niższej temperaturze niż górny limit wytrzymałości przyrządów krzemowych. Jednym z głównych celów prowadzonych badań jest opracowanie technologii zmierzającej do ograniczenia wpływu temperatury na istotne parametry przyrządu połprzewodnikowego. Problematyka prowadzonych badań związana jest również z technicznymi możliwościami poprawienia zdolności odprowadzania ciepła z przyrządów pracujących w podwyższonych temperaturach. Efektem końcowym badań w pierwszej fazie projektu jest identyfikacja newralgicznych etapów technologii wytwarzania przyrządu, które mają decydujący wpływ na niezawodność i stabilność pracy w wysokich temperaturach. W celu wykonania wstępnej charakteryzacji wybrano łatwiejsze w realizacji i pomiarach diody Schottky’ego dużej mocy. Zadaniem docelowym jest wykonanie przyrządów działających w możliwie najwyższych temperaturach i przetwarzających możliwie największe moce: diod Schottky’ego, złączy p-n, tranzystorów MISFET i JFET. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 31 MODELOWANIE STRUKTUR KRZEMOWYCH z NISKOWYMIAROWYM GAZEM ELEKTRONOWYM KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. JAKUB WALCZAK [email protected] +48 22 234 77 73 PROJEKTOWANIE MIKROFALOWYCH URZĄDZEŃ DUŻEJ MOCY z ELEMENTAMI SIC i GAN KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. WOJCIECH WOJTASIAK [email protected] +48 22 234 58 86 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.05.29 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.06.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.05.28 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 Instytutu Radioelektroniki, Politechnika Warszawska; Katedra Systemów Elektronicznych, Politechnika Koszalińska PARTNERZY: CEL PROJEKTU Opracowanie oraz komputerowa implementacja modeli złożonych struktur, składających się z licznych ultracienkich warstw materiałów półprzewodnikowych i dielektrycznych, a także wygenerowanie i analiza charakterystyk prądowo-napięciowych modelowanych przyrządów. Modelowanie struktur krzemowych (a w szerszym ujęciu także krzemogermanowych) z niskowymiarowym gazem elektronowym, w szczególności z dwuwymiarowym (2DEG) - płaszczyzna kwantowa i jednowymiarowym (1DEG) gazem elektronowym drut kwantowy. OCZEKIWANE REZULTATY Stworzenie zaawansowanego symulatora do modelowania przyrządów krzemowych o wymiarach nanometrowych, dokonanie porównania modeli fizycznych o rożnym stopniu złożoności oraz określenie granic ich stosowalności w odniesieniu do modelowania ultramałych przyrządów. CEL PROJEKTU 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 ww. urządzeń i układów wspomagano wielowymiarowym modelowaniem elektryczno-termicznym przyrządów półprzewodnikowych zarówno mikrofalowych, jak również m.cz. oraz odpowiednimi technikami pomiarowymi i metodami numerycznymi. Wyniki projektu to nie tylko wdrożenia związane z transferem technologii, lecz także rozwój kadry naukowej (doktoraty, publikacje). OCZEKIWANE REZULTATY W trakcie realizacji projektu skonstruowano następujące układy i urządzenia: 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÷100 W; układy do pomiarów odpowiedzi temperaturowej elementów SiC i GaN. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 32 Prof. dr hab. inż. JAN SZMIDT – IMiO PW prof. dr hab. WOJCIECH GWAREK – IRE PW KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: [email protected], [email protected] +48 22 234 77 76 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.09.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2013.12.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: Instytut Technologii Elektronowej Instytut Fizyki PAN; Politechnika Śląska; Politechnika Łódzka; Wojskowa Akademia Techniczna PARTNERZY: 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). OCZEKIWANE REZULTATY 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. PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE INNOWACYJNE TECHNOLOGIE WIELOFUNKCYJNYCH MATERIAŁÓW i STRUKTUR dla NANOELEKTRONIKI, FOTONIKI, SPIN TRONIKI i TECHNIK SENSOROWYCH (INTECHFUN) 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 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. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 33 COOPERATIVE SYSTEMS for ROAD SAFETY “SMART VEHICLES on SMART ROADS” KIEROWNIK: E-MAIL: KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: Prof. nzw. dr hab. inż. KRZYSZTOF KULPA [email protected] +48 22 234 74 78 DATA ROZPOCZĘCIA: DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.10.30 2011.12.29 TEL.: prof. dr hab. inż. Józef MODELSKI [email protected] +48 22 825 39 29 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.01.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.12.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: Centro Ricerche Fiat – Societa Consortile per Azioni, Włochy European Road Transport Telematics Implementation Coordination Organisation S.c.r.l., Belgia; VTT Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus (Technical Research Centre of Finland), Finlandia; Conseil general des Cotes d’Armour, Francja; Societe pour le Developpement de lo’Innovation dans les Transports, Francja; Lacroix Trafic, Francja; Centre National de la Recherche Scientifique, Francja; Laboratoire Central des Ponts et Chaussees, Francja; Compagne Financiere et Industrielle des Autoroutes, Francja; Continental Teves AG & CO. OHG, Niemcy; PTV Planung Transport Verkehr AG, Niemcy; Siemens VDO Automotive AG, Niemcy; Daimler Chrysler AG, Niemcy; Siemens Aktiengesellschaft, Niemcy; Bundesanstalt fuer Strassenwesen, Niemcy; Technische Universitaet Muenchen, Niemcy; Ibeo Automobile Sensor GmbH, Niemcy; Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt e.V., Niemcy; Universitaet Stuttgart, Germany; Robert Bosch GmbH, Niemcy; Technische Universitaet Chemnitz, Niemcy; Centre for Research and Technology Hellas, Grecja; Institute of Communication and Computer Systems, Grecja; Budapesti Muszaki es Gazdasagtudomanyi Egyetem, Węgry; ANAS S.P.A., Włochy; Centro Studi sui Sistemi di Transporto SPA, Włochy; Universita degli Studi di Genova, Włochy; Magneti Marelli Sistemi Elettronici S.P.A., Włochy; Autostrada Brescia Verona Vicenza Padova S.P.A., Włochy; Piaggio & C S.P.A., Włochy; Instituto Superiore mario Boella Sulle Tecnologie Dell’Informazione e Delle Telecomunicazioni, Włochy; Create-Net (Center for Research and Telecommunication Experimentation for networked Communities), Włochy; Mizar Automazione S.P.A., Włochy; Tele Atlas N.V., Holandia; Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Holandia; Noord-Brabant Provincie, Holandia; Netherlands Organisation for Applied Scientific Research (Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek) TNO, Holandia; Navteq B.V., Holandia; Q-FREE ASA, Norwegia; Universidad Politecnica de Madrid, Hiszpania; Renault Espana S.A., Hiszpania; Fundacion para la Investigacion y Desarrollo en Automocion, Hiszpania; Centro de Tecnologia de las Comunicaciones S.A., Hiszpania; Telefonica Investigacion y Desarrollo S.A., Hiszpania; Vaegverket, Szwecja; Volvo Technology AB, Szwecja; Kapsch Trafficcom AB, Szwecja; Thomas Miller & CO. Ltd., Wielka Brytania; Mira Ltd., Wielka Brytania PARTNERZY: CEL PROJEKTU Utworzenie Wydziałowego Centrum Badawczego w zakresie Fotoniki i Technologii Terahercowych, łączącego laboratoria nowo utworzone oraz już istniejące i odpowiednio modernizowane, w zespół wzajemnie powiązanych laboratoriów badawczych, współpracujących w następujących obszarach nowych technologii: Fotonika Instrumentalna, Fotonika Transmisyjna oraz Technologie Terahercowe. Wartością dodaną tworzonych laboratoriów jest ich zintegrowanie tematyczne oraz infrastrukturalne – 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. OCZEKIWANE REZULTATY 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. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE FOTONIKA i TECHNOLOGIE TERAHERCOWE – ROZWÓJ WYDZIAŁOWEGO CENTRUM BADAWCZEGO FOTEH, ZADANIE 12 LABORATORIUM TECHNIKI TERAHERCOWEJ 34 NETWORKED AUDIOVISUAL MEDIA TECHNOLOGIES KIEROWNIK: KIEROWNIK: E-MAIL: TEL:: prof. dr hab. inż. MICHAŁ PIÓRO [email protected] +48 22 234 73 83 E-MAIL: TEL:: prof. dr hab. inż. WŁADYSŁAW SKARBEK [email protected] +48 22 234 53 15 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.07.01 2009.06.30 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.01 DATA ZAKOŃCZENIA: DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: KOORDYNATOR PROJEKTU: Groupe des Ecoles des Telecommunications, Francja Technische Universitaet Kaiserslautern, Niemcy; Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung E.V, Niemcy; Universitaet Wien, Austria; Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus, Finlandia; Institut National de Recherche en Informatiue et en Automatique, Francja; France Telecom S.A., Francja; ALCATEL - Lucent France, Francja; Julius-Maximilians Universitaet Wuerzburg, Niemcy; Blekinge Tekniska Hoegskola, Szwecja; Universitaet Passau, Niemcy; Athens University of Economics and Business – Research Center, Grecja; Centre for Research and Technology Hellas, Grecja; Technion Israel Institute of Technology, Izrael; Politecnico di Torino, Izrael; Politecnico di Milano, Włochy; Coritel – Consorzio di Ricerca Sulle Telecomunicazion, Włochy; Universita degli Studi di Roma „Tor Vergata”, Włochy; Instituto de Telecomunicacoes, Portugalia; Kungliga Tekniska Hogskolan, Szwecja; Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Szwajcaria; Technische Universiteit Eindhoven, Holandia; Heriot-Watt University, Wielka Brytania; Technische Universitaet Berlin, Niemcy; Universiteit Gent, Belgia; Norges Teknisk-Naturvitenskapelige Universitet NTNU, Norwegia; Akademia Gorniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Polska; INESC ID – Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores: Investigacao e Desenvolvimento em Lisboa, Portugalia; Universitat Politecnica de Catalunya, Hiszpania PARTNERZY: University of Surrey, Wielka Brytania Technische Universitaet Berlin, Niemcy; Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung E.V., Niemcy; Politecnico di Milano, Włochy; Telecom Italia SPA, Włochy; Inesc Porto – Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores do Porto, Portugalia; Instituto Superior Tecnico, Portugalia; Universitat Pompeu Fabra, Hiszpania; Universitat Politecnica de Catalunya, Hiszpania; Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Szwajcaria; Thales Research & Technology Ltd., Wielka Brytania PARTNERZY: WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE COMPREHENDING the NETWORK of the FUTURE – from ITS THEORY to ITS DESIGN 35 KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: RADAR z SYNTETYCZNĄ APERTURĄ PRACUJĄCY na PLATFORMACH BEZZAŁOGOWYCH we WSZYSTKICH WARUNKACH POGODOWYCH Prof. nzw. dr hab. inż. KRZYSZTOF KULPA [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: 2010.11.29 DATA ZAKOŃCZENIA: 2012.11.28 PARTNERZY: INNE ŹRÓDŁA FINANSOWANIA SARINA - SYSTEM NAWIGACYJNY o ZWIĘKSZONEJ DOKŁADNOŚCI BAZUJĄCY na TECHNICE SAR IDS - Ingegneria dei Sistemi, Włochy; PLV – Polyvionics, Francja +48 22 234 55 88 Fraunhofer Gesellschaft, Niemcy; Pro Patria Electronics Ltd., Węgry; Slot Consulting, Węgry; University of Cyprus, Republika Cypryjska PARTNERZY: CEL PROJEKTU Opracowanie demonstratora technologii w formie programowego symulatora, który pozwala na podstawie obrazów radarowych, otrzymanych w technice syntetycznej apertury SAR (ang. Synthetic Aperture Radar) i na bazie danych znaków szczególnych terenu zapewnić właściwe funkcjonowanie systemu nawigacyjnego, w przypadku niewłaściwego funkcjonowania pokładowego systemu GPS. OCZEKIWANE REZULTATY Modyfikacja algorytmów stosowanych w „tradycyjnych” systemach nawigacyjnych, polegająca na zaawansowanej filtracji wykorzystującej dane radarowe. Zaprojektowanie i wykonanie algorytmów, które umożliwiają wytworzenie obrazów radarowych SAR i na ich podstawie identyfikację znaków szczególnych terenu na potrzeby kalibracji błędów modułu inercyjnego, w przypadku niewłaściwej pracy systemu GPS. Przeanalizowanie możliwości wykorzystania interferometrycznej techniki SAR (IfSAR – ang. Interferometric SAR), która pozwala na określenie wysokości obiektów, jako dodatkowe źródło identyfikacji znaków szczególnych terenu. Zaprojektowanie bazy danych, która służy do składowania i porównywania znaków szczególnych terenu wykorzystywanych do kalibracji błędów modułu inercyjnego z użyciem radaru SAR. CEL PROJEKTU Opracowanie nowego systemu radarowego zainstalowanego na pokładzie bezzałogowego pojazdu latającego (UAV – ang. Unmanned Aerial Vehicle). Opracowany system radarowy jest systemem czasu rzeczywistego, który umożliwia tworzenie cyfrowych map terenu o wysokiej rozróżnialności i w dowolnych warunkach pogodowych, dzięki wykorzystaniu techniki syntetycznej apertury SAR (ang. Synthetic Aperture Radar). OCZEKIWANE REZULTATY Nowy system radarowy zainstalowany na pokładzie bezzałogowego pojazdu latającego, który w czasie rzeczywistym wykonuje obrazy radarowe. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 36 KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. dr hab. inż. HENRYK RYBIŃSKI OCZEKIWANE REZULTATY Przegląd aktualnych badań nad wyszukiwaniem i kompozycją usług. Propozycja architektury systemu z wykorzystaniem systemów agendowych. Analiza możliwości dostępu do systemu przez interfejs w języku naturalnym. Plan projektu stworzenia zaproponowanego rozwiązania. [email protected] +48 22 234 74 32 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.12.24 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.11.02 CEL PROJEKTU Zaprojektowanie i wykonanie platformy pozwalającej na tworzenie i uruchamianie Wzbogaconych Aplikacji Internetowych dla urządzenia mobilnego. Aplikacje te likwidują niedogodności związane ze standardowymi rozwiązaniami technologii HTML, np. konieczność przeładowania strony. Aplikacje uruchamiane na tworzonej platformie mogą efektywniej wykorzystać łącza internetowe – możliwość uruchamiania aplikacji bez dostępu do sieci i późniejsza synchronizacja danych. OCZEKIWANE REZULTATY Implementacja platformy Wzbogaconych Aplikacji Internetowych na urządzeniu mobilnym oraz aplikacji mobilnej Wikipedii uruchamianej na tej platformie i dostosowanej do charakterystyki urządzenia mobilnego, m.in. niewielkiego ekranu. AUTOMATYZACJA BUDOWY REGUŁ SEMANTYCZNYCH na POTRZEBY USŁUG GŁOSOWYCH FT i TP z ROZPOZNAWANIEM MOWY w JĘZYKU NATURALNYM KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: INNE ŹRÓDŁA FINANSOWANIA PLATFORMA WZBOGACONYCH APLIKACJI INTERNETOWYCH dla URZĄDZEŃ MOBILNYCH oraz MOBILNA WIKIPEDIA dr inż. DOMINIK RYŻKO [email protected] +48 22 234 70 98 DATA ROZPOCZĘCIA: 2009.12.24 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.06.30 CEL PROJEKTU Znalezienie problemów i zaproponowanie usprawnień i nowych rozwiązań w systemie dla usług głosowych FT i TP, a w szczególności usprawnienie procesu budowy reguł semantycznych. ANALIZA WYKONALNOŚCI NARZĘDZI i PRZEGLĄDU TECHNIK ODKRYWANIA i KOMPOZYCJI USŁUG PRZEZ SYSTEMY WIELOAGENTOWE z UWZGLĘDNIENIEM OBSŁUGI ZAPYTAŃ w JĘZYKU NATURALNYM KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: OCZEKIWANE REZULTATY Analiza obecnego procesu obsługi usług głosowych. Opisanie niedociągnięć „wąskich gardeł” obecnego procesu. Propozycje usprawnień i nowych rozwiązań. Implementacja prototypowej aplikacji wspomagającej proces tworzenia reguł semantycznych. Propozycje implementacji kolejnych rozwiązań. dr inż. DOMINIK RYŻKO [email protected] +48 22 234 70 98 DATA ROZPOCZĘCIA: 2009.08.12 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.12.30 CEL PROJEKTU Przygotowanie analizy wykonalności systemu do odkrywania i kompozycji usług w rozproszonym środowisku serwisów dostarczanych przez wielu dostawców. Zbadano również możliwość budowy interfejsu w języku naturalnym do takiego systemu. WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH 37 WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY 40 40 PROF. DR HAB. INŻ. ROMAN BARLIK Budowa i badania prototypowego podukładu energoelektronicznego z przyrządami z węglika krzemu PROF. DR HAB. INŻ. Sterowanie zintegrowanymi systemami źródeł odnawialnych WŁODZIMIERZ KOCZARA 41 DR INŻ. RYSZARD KOWALIK 41 PROF. DR HAB. INŻ. JÓZEF PASKA 42 DR INŻ. PAWEŁ PIOTROWSKI 43 DR INŻ. KRZYSZTOF SIWEK 43 DR HAB. INŻ. STANISŁAW ZIEMIANEK Intranetowe Urządzenie Automatyki Elektroenergetycznej nowej generacji Bezpieczeństwo elektroenergetyczne kraju nr PBZ-MEiN-1/2/2006 Zaawansowane hybrydowe systemy sztucznej inteligencji oraz narzędzia statystyczne do prognoz zapotrzebowania na energię elektryczną o różnych horyzontach czasowych na potrzeby elektroenergetycznych spółek dystrybucyjnych Metody predykcji 24-godzinnych obciążeń elektroenergetycznych przy wykorzystaniu ślepej separacji sygnałów i sieci numerycznych Zastosowanie metod śledzenia przepływów mocy czynnej i biernej do rozwiązywania problemów technicznoekonomicznego opisu systemu elektronicznego PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE 44 DR HAB. System rozwoju oprogramowania sterowany wymaganiami MICHAŁ ŚMIAŁEK WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY 39 BUDOWA i BADANIA PROTOTYPOWEGO PODUKŁADU ENERGOELEKTRONICZNEGO z PRZYRZĄDAMI z WĘGLIKA KRZEMU STEROWANIE ZINTEGROWANYMI SYSTEMAMI ŹRÓDEŁ ODNAWIALNYCH KIEROWNIK: KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. ROMAN BARLIK E-MAIL: prof. dr hab. inż. WŁODZIMIERZ KOCZARA [email protected] E-MAIL: [email protected] TEL.: TEL.: +48 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.12.10 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.05.11 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.12.09 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.01 KOORDYNATOR PROJEKTU: KOORDYNATOR PROJEKTU: prof. dr hab. inż. Jan Szmidt, Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych PARTNERZY: 22 234 74 69 PARTNERZY: Politechnika Warszawska, Politechnika Gdańska, Politechnika Łódzka, Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych CEL PROJEKTU Opracowanie i budowa reprezentatywnego układu energoelektronicznego o cechach prototypu, zrealizowanego przy użyciu przyrządów półprzewodnikowych z węglika krzemu oraz przeprowadzenie dogłębnych badań tego układu, oceniających jego właściwości użytkowe oraz korzyści wynikające z wprowadzenia przyrządów z węglika krzemu do energoelektroniki. Ocena układu z przyrządami z węglika krzemu oparta na analizie takich wskaźników jak: gęstość mocy, rozkład pola temperaturowego, maksymalna temperatura, minimalizacja gabarytów (miniaturyzacja), sprawność energetyczna, częstotliwość przełączeń, jakość energii wejściowej i wyjściowej. OCZEKIWANE REZULTATY Zidentyfikowanie oraz rozwiązanie problemów zarówno teoretycznych, jak również konstrukcyjnych, wynikających z zastosowania przyrządów z węglika krzemu do budowy układu energoelektronicznego o strukturze mostka trójfazowego, która typowa jest dla większości przekształtników energoelektronicznych. Przekształtiniki te pełnią funkcje zarówno prostowników, jak również falowników, sterowanych przy użyciu metod modulacji szerokości impulsów. Projekt obejmuje budowę i przeprowadzenie dogłębnych badań eksperymentalnego układu energoelektronicznego o cechach prototypu, jako demonstratora nowych możliwości oferowanych przez diody Schottky’ego z węglika krzemu. Dzięki wykorzystaniu do konstrukcji układu przyrządów z węglika krzemu, opracowany układ energoelektroniczny charakteryzuje się znacznie lepszymi parametrami eksploatacyjnymi w porównaniu z układami o analogicznej strukturze, zrealizowanymi z wykorzystaniem jedynie krzemowych przyrządów półprzewodnikowych mocy. +48 22 234 73 62 prof. dr Marcian Cirstea, Anglia Ruskin University, East Road Cambridge, [email protected] Anglia Ruskin University ARU, Wielka Brytania; Aalborg University AAT, Dania; Politecnico di Torino PUT, Włochy; Environment Park S.P.A. ENV, Włochy; Transilvania University of Brasov TUB , Rumunia; Politechnika Warszawska, Polska; EM Renewables Ltd. EMR, Wielka Brytania; University Politehnica of Bucharest UPB, Rumunia; Technological and Educational Institute of Patras TEI, Grecja; Newage AVK SEG NAS, Wielka Brytania; Sustainable Technology Solutions STS, Wielka Brytania; Dublin Institute of Technology DIT, Irlandia 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. OCZEKIWANE REZULTATY 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. WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY 40 INTRANETOWE URZĄDZENIE AUTOMATYKI ELEKTROENERGETYCZNEJ NOWEJ GENERACJI KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. RYSZARD KOWALIK [email protected] +48 22 234 56 08 BEZPIECZEŃSTWO ELEKTROENERGETYCZNE KRAJU NR PBZ- MEIN-1/2/2006 KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. dr hab. inż. JÓZEF PASKA [email protected] +48 22 234 58 64 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.10.04 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.04.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.06.03 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.03.30 Instytut Elektroenergetyki, Politechnika Warszawska; Politechnika Gdańska; Politechnika Śląska PARTNERZY: CEL PROJEKTU Opracowanie prototypu urządzenia, którego cechy funkcjonalne umożliwiają spełnienie wymagań stawianych przez przyszłe układy automatyki. Dodatkowo implementacja w prototypie urządzenia stosu protokołów IEC61850, wykonanie testów działania prototypu urządzenia w stanowisku laboratoryjnym z wykorzystaniem łączy lokalnych LAN i rozległych WAN, opracowanie wyników testów oraz dokumentacji. Z analizy obserwowanego w ostatnich latach rozwoju układów i urządzeń automatyki elektroenergetycznej wynika, że nowe możliwości pojawiające się w tej dziedzinie ściśle zależą od właściwości funkcjonalnych używanych urządzeń automatyki oraz systemów telekomunikacyjnych, w tym wykorzystania technologii Ethernet/ Intranet, GPS i zaawansowanych protokołów w rodzaju IEC61850. W takiej sytuacji energetyka zawodowa stoi na progu zmian związanych z: uproszczeniem okablowania stacyjnego, ujednoliceniem dostępu do danych dostępnych w zainstalowanych urządzeniach mikroprocesorowych, tworzeniem nowych układów automatyki w oparciu o wspomniane technologie. Obserwowana zmiana technologiczna powoduje, że stosowane urządzenia automatyki, spełniające wymagania stawiane przez dotychczasowe układy, nie będą w przyszłości atrakcyjne dla energetyki zawodowej ze względu na brak możliwości ich wykorzystania w nowych układach. Spowoduje to konieczność stosowania nowych urządzeń, których stopień skomplikowania w sensie wykorzystywanych standardów, protokołów komunikacyjnych oraz układów pomiarowych i synchronizacji będzie znacznie większy od dotychczasowych. OCZEKIWANE REZULTATY Prototyp urządzenia automatyki elektroenergetycznej nowej generacji, opracowane wyniki testów działania prototypu w sieci LAN/ WAN, dokumentacja. CEL PROJEKTU Bezpieczeństwo elektroenergetyczne polega na zapewnieniu dostawy energii elektrycznej – dla gospodarki i odbiorców bytowo-komunalnych – w sposób ciągły lub z bardzo krótkimi przerwami, niezakłócającymi procesów technologicznych i spełniającymi wymagania bytowo-komunalne. Głównym efektem końcowym projektu jest zmniejszenie zagrożenia bezpieczeństwa elektroenergetycznego kraju. Temu głównemu celowi służy opracowanie narzędzi technicznych, legislacyjnych, organizacyjnych, ekonomicznych i finansowych, służących podniesieniu bezpieczeństwa elektroenergetycznego kraju. POWYŻSZY CEL OSIĄGNIĘTO w horyzontach wieloletnich – m.in. przez opracowanie metodyki skorelowania programów inwestycyjnych ze wzrostem zapotrzebowania na energię elektryczną, związanego z rozwojem gospodarki; metodyka ta wykorzystuje obiektywne sygnały ekonomiczne generowane na rynku energii elektrycznej; w horyzontach rocznych – m.in. przez opracowanie metod pozwalających na racjonalizację gospodarki remontowej na obiektach elektroenergetycznych w sposób prowadzący do minimalizacji prawdopodobieństwa wystąpienia awarii, a co za tym idzie – minimalizacji strat gospodarczych i społecznych, wynikających z jej zaistnienia; w horyzontach sezonowych – przez opracowanie nowych zasad postępowania przy przygotowywaniu układów pracy sieci elektroenergetycznej, uwzględniających kryteria niezawodnościowe oraz prowadzących do racjonalizacji kosztów związanych z dostawą energii elektrycznej do odbiorców końcowych; w horyzontach dobowych – przez opracowanie opartej na zasadach rynkowych metodyki planowania pracy jednostek wytwórczych, uwzględniającej wymogi związane z bezpieczeństwem pracy krajowego systemu elektroenergetycznego, w tym zapewnienie właściwego rozdziału operacyjnych rezerw mocy; w horyzontach godzinnych – przez opracowanie zapewniających bezpieczeństwo zasad i algorytmów prowadzenia ruchu (np. z wykorzystaniem zadania estymacji stanu pracy KSE) oraz zasad i algorytmów działań restytucyjnych, zapewniających przywrócenie prawidłowego stanu systemu po wystąpieniu awarii; WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY 41 w horyzontach sekundowych – przez opracowanie nowych struktur i algorytmów działania automatyki przeciwawaryjnej (inteligentne zabezpieczenia częstotliwościowe i napięciowe, zabezpieczenia przeciwkołysaniowo-odciążające, rozcinające system itp.). OCZEKIWANE REZULTATY Metodyka badania i ilościowego wyznaczania ryzyka i niezawodności dostawy energii elektrycznej, ujednolicenie terminologii. Analiza możliwych zagrożeń. Opracowanie niezbędnych baz danych z ich dostępnością. Analiza skutków niezbilansowania popytu i podaży na skutek błędnych prognoz. Analiza skutków totalnych awarii systemowych. Analiza skutków lokalnych awarii systemowych. Określenie wpływu struktury własnościowej na bezpieczeństwo. Określenie problemów ekonomicznych ryzyka i niezawodności. Opracowanie i propozycje działań legislacyjnych krajowych i ewentualnie unijnych. Opracowanie i propozycje działań organizacyjnych, w tym określenie zadań rządu, Urzędu Regulacji Energetyki, właściciela sieci przesyłowej, właścicieli sieci dystrybucyjnych, elektrowni i elektrociepłowni, władz wojewódzkich i samorządowych. Propozycje przedsięwzięć technicznych w skali makro (system elektroenergetyczny). Propozycje przedsięwzięć technicznych w skali lokalnej (elektrownie, stacje elektroenergetyczne). Propozycje przedsięwzięć inwestycyjnych w wytwarzaniu, przesyle i rozdziale energii elektrycznej. Opracowanie struktur układów sterowania przeciwawaryjnego. Opracowanie struktur i algorytmów automatyki przeciwawaryjnej. Opracowanie działań restytucyjnych. ZAAWANSOWANE HYBRYDOWE SYSTEMY SZTUCZNEJ INTELIGENCJI oraz NARZĘDZIA STATYSTYCZNE do PROGNOZ ZAPOTRZEBOWANIA na ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ o RÓŻNYCH HORYZONTACH CZASOWYCH NA POTRZEBY ELEKTROENERGETYCZNYCH SPÓŁEK DYSTRYBUCYJNYCH KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. PAWEŁ PIOTROWSKI [email protected] +48 22 234 73 14 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.10.29 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.02.28 CEL PROJEKTU Zastosowanie hybrydowych metod sztucznej inteligencji oraz metod statystycznych na potrzeby prognoz krótkoterminowych, średnioterminowych oraz długoterminowych zapotrzebowania na moc i energię elektryczną w elektroenergetycznych sieciach rozdzielczych. Prognozy przeznaczone są dla krajowych spółek dystrybucyjnych, które wykorzystują prognozy o podanych horyzontach do celów ekonomicznych i technicznych. Opracowanie i praktyczna weryfikacja algorytmów o lepszych parametrach użytkowych (większa prostota obliczeń, możliwość uzyskania lepszych wskaźników jakości), w stosunku do metod tradycyjnych (statystycznych oraz ekonometrycznych). Szczegółowa analiza statystyczna wybranych danych wykorzystywanych w prognozowaniu i wybór danych optymalnych, ich ilości oraz zakresu do każdej metody prognostycznej. Wykazanie użyteczności wybranych i opracowanych hybrydowych metod sztucznej inteligencji oraz metod statystycznych do rozwiązywania zadań prognozowania krótkoterminowego, średnioterminowego oraz długoterminowego (horyzont prognoz od 1 godziny do 10 lat). Porównanie efektywności wybranych metod prognostycznych w stosunku do metod alternatywnych (np. klasyczne metody statystyczne). OCZEKIWANE REZULTATY Nowe algorytmy prognostyczne do prognoz zapotrzebowania na energię elektryczną o różnych horyzontach czasowych na potrzeby elektroenergetycznych spółek dystrybucyjnych. WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY 42 METODY PREDYKCJI 24-GODZINNYCH OBCIĄŻEŃ ELEKTROENERGETYCZNYCH przy WYKORZYSTANIU ŚLEPEJ SEPARACJI SYGNAŁÓW i SIECI NUMERYCZNYCH KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. KRZYSZTOF SIWEK [email protected] +48 22 234 56 43 ZASTOSOWANIE METOD ŚLEDZENIA PRZEPŁYWÓW MOCY CZYNNEJ i BIERNEJ do ROZWIĄZYWANIA PROBLEMÓW TECHNICZNO-EKONOMICZNEGO OPISU SYSTEMU ELEKTRONICZNEGO KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr hab. inż. STANISŁAW ZIEMIANEK [email protected] +48 22 234 74 95 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.05.01 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.07.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.05.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.06.30 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Opracowanie metod dokładnej predykcji wzorca 24-godzinnego obciążeń elektroenergetycznych w Polskim Systemie Elektroenergetycznym przy wykorzystaniu najnowszych zdobyczy sztucznej inteligencji, takich jak: sztuczne sieci neuronowe, algorytmy ślepego rozplatania i separacji sygnałów, algorytmy genetyczne i ewolucyjne oraz zaawansowane metody ekspertowe integracji danych pomiarowych. Proces prognozowania na bieżąco obciążeń godzinnych systemu elektroenergetycznego stanowi trudne zadanie predykcji szeregów czasowych ze względu na dużą zmienność obciążeń godzinnych w przeciągu doby oraz nieznaną bliżej (złożoną) zależność zapotrzebowania na moc od wielu czynników skorelowanych ze sobą w bliżej nieokreślony sposób. Charakter zmienności obciążenia jest uzależniony od wielu innych elementów, stanowiących o specyfice działania systemu (pora dnia, pora roku, typ dnia, warunki pogodowe, stopień rozwoju kraju, itp.). Niektóre z tych czynników, np. związane z gwałtownymi załamaniami pogody, są typu losowego, niemożliwego do przewidzenia z góry. W rozwiązaniu proponowanym w projekcie rozwinięto i porównano metody wykorzystujące wielowymiarową dekompozycję danych, mające na celu poprawę jakości wyników końcowej predykcji na podstawie informacji (wyników) generowanych przez wiele różnych modeli predykcyjnych. Celem takiego podejścia jest wyodrębnienie z każdego testowanego modelu komponentów mających pozytywny oraz destruktywny wpływ na wyniki modelowania. Opracowano nowe algorytmy korzystające z miar gładkości, w celu precyzyjniejszej identyfikacji komponentów dla różnych stosowanych w projekcie wielowymiarowych metod dekompozycyjnych. Zbadano różne typy i architektury sieci neuronowych (MLP, RBF, SVM, Elmana, hybrydowa i inne) oraz związane z nimi algorytmy uczenia pozwalające uzyskać najlepsze wyniki prognozy zapotrzebowania 24-godzinnego na energię elektryczną. Opracowanie całościowej teorii obejmującej wystarczająco zaawansowany i wystarczająco przejrzysty model opisu techniczno-ekonomicznego systemu elektroenergetycznego, wynikającego z zastosowania rozwiniętych metod śledzenia przepływów mocy (energii). W procesach restrukturyzacji elektroenergetyki jednym z podstawowych problemów jest konieczność uwzględnienia uwarunkowań wprowadzanych przez sieci przesyłowe i rozdzielcze. W opisie przepływów finansowych związanych z produkcją, przesyłem i dostawą energii elektrycznej można wyodrębnić składnik związany z należnością za czystą energię (stosunkowo łatwy do określania) oraz pozostałe składniki (w tym straty mocy, rata kapitałowa majątku sieciowego i in.). Do tej drugiej grupy składników można zastosować metodę znaczka pocztowego, metodę strat marginalnych i metodę MWmile (MW-km). Problemem jest jednak – wynikające z tego – albo niewłaściwe różnicowanie siły sygnałów ekonomicznych, albo wprowadzanie tzw. nadwyżki sieciowej oraz ujemnych składników opłat. Powoduje to olbrzymią nieprzejrzystość i jest kontestowane przez wystarczająco świadomych uczestników rynku energii elektrycznej. Trzecią z możliwości stanowi określanie udziału (co jest głównym przedmiotem pracy). Rozwiązanie to leży w centrum metod śledzenia przepływów mocy (w których wykorzystuje się najczęściej różne odmiany zasady proporcjonalności) i usuwa główne mankamenty tradycyjnych metod. OCZEKIWANE REZULTATY Nowe metody i modele matematyczne, w tym finalne opracowanie całościowego opisu techniczno-ekonomicznego, łączącego strumienie przepływających w systemie mocy czynnych i biernych ze strumieniami przepływów finansowych z uproszczonym uwzględnieniem projekcji kosztów utrzymywania odpowiednich rezerw i marginesów bezpieczeństwa pracy systemu. OCZEKIWANE REZULTATY Programy do precyzyjnej predykcji obciążeń 24-godzinnych. WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY 43 KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr hab. MICHAŁ ŚMIAŁEK [email protected] +48 22 234 53 87 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.09.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.08.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: OCZEKIWANE REZULTATY Projekt łączy zdobycze inżynierii wymagań, meta-modelowania, transformacji oraz techniki zapytań i wnioskowania. Pozwala to na całkowicie nowe podejście do wytwarzania oprogramowania, oparte na reużywalnych „przypadkach oprogramowania”. Jednocześnie, takie podejście jest znaczącym czynnikiem umożliwiającym istnienie procesu rozwoju oprogramowania realnie opartego na wielokrotnym użyciu. Projekt pozwala organizacjom rozwijającym oprogramowanie na tworzenie wymagań w języku ReDSeeDS za pomocą narzędzia ReDSeeDS oraz pozyskiwanie podobnych do aktualnie rozwijanego przypadków oprogramowania z repozytorium projektów. Różnice między projektami z repozytorium, a bieżącymi oznaczane są przez silnik ReDSeeDS. Infovide SA, Polska PARTNERZY: Technische Universitaet Wien, Austria; Universitaet Koblenz-Landau, Niemcy; Hamburger Informatik Technologie Center E.V., Niemcy; Pro DV Software AG, Niemcy; Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung E.V., Niemcy; Latvijas Universitates Matematikas un Informatikas Instituts, Łotwa; Uab Algoritmu Sistemos, Litwa; C/S Enformasyon Teknolojileri Limited Sirketi, Turcja; Heriot-Watt University, Wielka Brytania CEL PROJEKTU PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE SYSTEM ROZWOJU OPROGRAMOWANIA STEROWANY WYMAGANIAMI Stworzenie otwartego systemu składającego się z metody wytwarzania oprogramowania - sterowanej wymaganiami (precyzyjny język specyfikacji oraz proces wykonawczy) - repozytorium projektów oraz kompleksowego wspomagania narzędziowego. Podstawą systemu są ponownie używalne „przypadki” (ang. cases), które stanowią kompletne zestawy blisko powiązanych (za pomocą mapowań i transformacji) artefaktów, powstających w procesie wytwarzania oprogramowania, wiodących od początkowych potrzeb użytkowników do działającej aplikacji. W proponowanym systemie, nowo rozwiązywany problem w formie modelu wymagań może zostać porównany z poprzednimi modelami wymagań. Informacje o rozwiązaniu (modelach i kodzie) najbardziej podobnego problemu mogą następnie zostać pobrane w celu adaptacji do nowych, być może tylko częściowo sformułowanych, wymagań. W przeciwieństwie do innych sposobów, wysiłek związany z przygotowaniem reużywalnych rozwiązań za pomocą proponowanego systemu utrzymywany jest na jak najniższym poziomie. WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY 44 WYDZIAŁ FIZYKI PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ FIZYKI 46 PROF. NZW. DR HAB. LESZEK ADAMOWICZ Modelowanie transportu nośników w kwantowych laserach kaskadowych, w ramach projektu zamawianego pt. „Zaawansowane technologie dla półprzewodnikowej optoelektroniki podczerwieni” MODELOWANIE TRANSPORTU NOŚNIKÓW w KWANTOWYCH LASERACH KASKADOWYCH; w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „ZAAWANSOWANE TECHNOLOGIE dla PÓŁPRZEWODNIKOWEJ OPTOELEKTRONIKI PODCZERWIENI” KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. nzw. dr hab. LESZEK ADAMOWICZ [email protected] +48 22 234 54 71 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.12.18 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.17 Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska; Instytut Technologii Elektronowej PARTNERZY: CEL PROJEKTU Problemy naukowo-badawcze rozwiązywane w projekcie są jednoznacznie zorientowane na aplikacje i w perspektywie powinny doprowadzić do rozwoju zaawansowanych technologii wytwarzania laserowych źródeł i detektorów promieniowania w zakresie podczerwieni. Projekt ma także ważne znaczenie edukacyjne i naukowe. Rozwinięcie tej teamtyki w kraju pozwala na aktywniejsze włączenie się w projekty europejskie z dziedziny optoelektroniki. OCZEKIWANE REZULTATY Problemy naukowo-badawcze rozwiązywane w projekcie są jednoznacznie zorientowane na aplikacje i w perspektywie powinny doprowadzić do rozwoju zaawansowanych technologii wytwarzania podzespołów do urządzeń i systemów stosowanych w przemyśle, ochronie środowiska, medycynie i technice militarnej. W oparciu o badania laboratoryjne modeli a następnie prototypów urządzeń oraz na podstawie opracowanej dokumentacji konstrukcyjnej i technologicznej, przewiduje się wdrożenie i uruchomienie produkcji systemów detekcji wybranych zanieczyszczeń atmosfery, systemów ostrzegających oraz systemów analizy spektralnej. WYDZIAŁ FIZYKI 46 WYDZIAŁ GEODEZJI i KARTOGRAFII PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ GEODEZJI i KARTOGRAFII 49 DR INŻ. JERZY CHMIEL 49 MGR INŻ. PIOTR KOZA 50 DR INŻ. PRZEMYSŁAW KUPIDURA 50 DR INŻ. RYSZARD PREUSS 51 PROF. DR HAB. INŻ. WITOLD PRÓSZYŃSKI 51 DR INŻ. WIESŁAW WOLNIEWICZ 52 DR INŻ. WIESŁAW WOLNIEWICZ Opracowanie i testowanie metod wykorzystania zdjęć satelitarnych oraz technologii GIS do aktualizacji małoskalowych baz danych przestrzennych o glebach i krajobrazie Rozwinięcie metod integracji danych z lotniczego skaningu laserowego i z cyfrowych zdjęć lotniczych Rozszerzenie metod cyfrowego przetwarzania danych teledetekcyjnych o funkcje morfologii matematycznej Badanie jakości True-Ortho w aspekcie wykorzystywanych do jego generowania danych źródłowych Podstawy teorii niezawodności i diagnostyki błędów grubych w sieciach z obserwacjami skorelowanymi Opracowanie opartych na własnym modelu matematycznym narzędzi informatycznych do korekcji geometrycznej oraz badania geometrii zobrazowań satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości Opracowanie metodyki korekcji geometrycznej bloku obrazów satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości WYDZIAŁ GEODEZJI i KARTOGRAFII 48 OPRACOWANIE i TESTOWANIE METOD WYKORZYSTANIA ZDJĘĆ SATELITARNYCH oraz TECHNOLOGII GIS do AKTUALIZACJI MAŁOSKALOWYCH BAZ DANYCH PRZESTRZENNYCH o GLEBACH i KRAJOBRAZIE ROZWINIĘCIE METOD INTEGRACJI DANYCH z LOTNICZEGO SKANINGU LASEROWEGO i z CYFROWYCH ZDJĘĆ LOTNICZYCH KIEROWNIK: E-MAIL: KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. JERZY CHMIEL [email protected] +48 22 234 73 58 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.04.02 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.01 CEL PROJEKTU Opracowanie i testowanie metod wykorzystania zdjęć satelitarnych oraz technologii GIS do aktualizacji baz danych przestrzennych o glebach i krajobrazie w skalach referencyjnych 1:1000000 i 1:500000. Modele proponowane do opracowania w niniejszym projekcie oparte są na podejściu krajobrazowym i funkcjonalnym. Do wprowadzania do baz danych zaproponowano te składniki krajobrazu i te właściwości pokrywy glebowej, które są możliwe do pozyskania z istniejących źródeł kartograficznych, teledetekcyjnych, z istniejących baz danych i z katastru oraz te, które są potrzebne do zarządzania terenem na poziomie kraju i województwa. Opracowano i przetestowano nową metodę, która wykorzystuje najnowsze zdjęcia satelitarne dla charakteryzowania zmian elementów krajobrazu oraz technologie GIS dla cyfrowego pozyskiwania, przetwarzania i modelowania danych źródłowych. Nowym zagadnieniem jest opracowanie modeli analiz przestrzennych dla pośredniego pozyskiwania atrybutów przewidywanych do zapisywania w bazie danych. Opracowano zestaw przykładów analiz przestrzennych, wskazujących jak wykorzystywać optymalnie opracowane bazy danych dla różnych zastosowań. Nie mniej ważnym zagadnieniem metodycznym jest harmonizacja danych na granicach między państwami. Ważnym zadaniem jest redefinicja zakresu istniejącej bazy danych 1:1000000, opracowanie zakresu bazy danych 1:500000 w wersji uproszczonej i pełnej. Rozszerzenie zakresu uwzględniające potrzeby polskich użytkowników na poziomie krajowym i regionalnym, dyrektywę ISNPIRE oraz wymogi EUSIS. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie zaktualizowanej, kompletnej bazy danych o glebach i krajobrazie 1:1000000 dla Polski i wersja bazy danych 1:500000 dla wybranego regionu. Opracowanie określonego modelu wyznaczania jednostek glebowo krajobrazowych poprzez łączenie warstw tematycznych GIS i zdjęć satelitarnych. Opracowanie przykładów analiz przestrzennych, które można wykonać korzystając z utworzonej bazy danych, jak również z innych dostępnych baz - szczególnie przydatne w zastosowaniach dotyczących ochrony środowiska. Seminaria i szkolenia, pokazujące jak wdrażać bazy danych 1:1000000 i 1:500000 dla wybranych zastosowań i dla różnych obszarów Polski. TEL.: mgr inż. PIOTR KOZA [email protected] +48 506 123 933 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.05.15 DATA ZAKOŃCZENIA: 2011.05.14 CEL PROJEKTU Zmodyfikowanie istniejących metod klasyfikacji pikselowej obrazów optycznych, nazywanej klasyczną, na potrzeby ekstrakcji informacji z zestawu danych laserowych oraz z obrazów optycznych. Dane radiometryczne pochodzące z wielospektralnych kamer cyfrowych wzbogacono o komplet danych laserowych, w szczególności o liczbę odbić oraz natężenie powracającego sygnału laserowego na potrzeby zwiększenia możliwości rozpoznawania rodzajów pokrycia terenu. Dodatkowo przeprowadzono badanie włączenia modelu różnicowego pokrycia terenu (wysokości obiektów nad poziom terenu) do procesu klasyfikacyjnego. Duży nacisk położono również na przebadanie metod klasyfikacyjnych opartych na segmentacji obrazu. Przeprowadzono, jako ostatni element pracy, analizę wykorzystania sklasyfikowanych danych lidarowych oraz optycznych do wyznaczenia optymalnych parametrów filtracji chmury punktów laserowych. Powyższy eksperyment przeprowadzono również w wykorzystaniem obrazów satelitarnych o rozdzielczości przestrzennej znacząco gorszej niż gęstość skaningu laserowego, co ma na celu wykazanie czy znacznie tańsze od zdjęć lotniczych obrazy satelitarne mogą być pomocne przy zwiększeniu skuteczności filtracji danych z LIDAR-u. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie metodyki wspólnego wykorzystania danych ze skaningu laserowego LIDAR i z obrazów z lotniczych kamer cyfrowych do wysoce zautomatyzowanego pozyskiwania informacji o pokryciu terenu. Wyniki projektu pozwalają automatycznie rozpoznawać pokrycie terenu z precyzją niedostępną dotąd w fotogrametrii. Umożliwia to pozyskiwanie atrybutów dla baz danych przestrzennych i zwiększa skuteczność filtracji danych laserowych poprzez lepsze dopasowanie parametrów algorytmów filtracji do lokalnego pokrycia terenu. WYDZIAŁ GEODEZJI i KARTOGRAFII 49 ROZSZERZENIE METOD CYFROWEGO PRZETWARZANIA DANYCH TELEDETEKCYJNYCH o FUNKCJE MORFOLOGII MATEMATYCZNEJ KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: OCZEKIWANE REZULTATY 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. dr inż. PRZEMYSŁAW KUPIDURA [email protected] +48 22 345 73 58 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.05.14 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.05.13 CEL PROJEKTU 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. BADANIE JAKOŚCI TRUE-ORTHO w ASPEKCIE WYKORZYSTYWANYCH do JEGO GENEROWANIA DANYCH ŹRÓDŁOWYCH KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. RYSZARD PREUSS [email protected] +48 22 234 76 94, +48 601 143 570 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.07.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.12.31 CEL PROJEKTU Opracowanie technologii tworzenia kartometrycznego produktu rastrowego z danych obrazowych dla wszystkich obiektów zarejestrowanych na tym obrazie rastrowym oraz praktyczne wyeliminowanie „martwych pól”, wynikających ze sposobu rejestracji obrazów źródłowych. Badania eksperymentalne prowadzono na specjalistycznej stacji fotogrametrycznej skonfigurowanej na potrzeby projektu badawczego z wykorzystaniem profesjonalnego oprogramowania firmy INPHO OrthoBox i Lidar Box tak, aby ich rezultaty miały charakter standaryzacyjny niezależny od użytego oprogramowania. Na wytypowanych polach testowych analizowano wszystkie dostępne typy danych inicjalnych w aspekcie jakości generowania finalnego produktu True-Ortho (dokładność geometryczna i radiometryczna oraz minimalizacja martwych pól), jak również efektywności ekonomicznej. Badania te ukierunkowano na uzyskiwanie standaryzowanych produktów finalnych, czyli otrzymywanie rastrowego obrazu terenu o określonej rozdzielczości terenowej i założonej jakości geometryczno-radiometrycznej. Zrealizowanie zaproponowanej w projekcie tematyki badawczej określa standardy technologiczne, których spełnienie gwarantuje generowanie True-Ortho pozwalającego na pozyskiwanie na jego podstawie danych do tworzenia i aktualizacji baz danych topograficznych na obszarach zurbanizowanych techniką monoplotingu. WYDZIAŁ GEODEZJI i KARTOGRAFII 50 OCZEKIWANE REZULTATY Rozpoznanie i podanie zaleceń technologicznych względem wymagań dla danych źródłowych do przetwarzania typu True-Ortho, biorąc pod uwagę nie tylko aspekt wizualny tworzenia produktu, lecz także jego użyteczność pod kątem prowadzenia na nim wektoryzacji techniką monoplotingu. Realizacja tego projektu przyczynia się do określenia metod efektywniejszego zasilania aktualną, bardzo precyzyjną i kompletną informacją baz danych typu GIS na tak wymagających obszarach jakimi są tereny zurbanizowane. Rezultaty tego projektu (w postaci ustalonych zaleceń technologicznych) powinny być wdrażane w krajowych przedsiębiorstwach geodezyjnych, dzięki czemu mogą być konkurencyjne na rynku usług geoinformatycznych UE. Produkty takie, po ich popularyzacji, stanowią jedną z głównych warstw informacyjnych miejskich systemów informacji przestrzennej. PODSTAWY TEORII NIEZAWODNOŚCI i DIAGNOSTYKI BŁĘDÓW GRUBYCH w SIECIACH z OBSERWACJAMI SKORELOWANYMI KIEROWNIK: E-MAIL: 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 rach 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. OCZEKIWANE REZULTATY 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). OPRACOWANIE OPARTYCH na WŁASNYM MODELU MATEMATYCZNYM NARZĘDZI INFORMATYCZNYCH do KOREKCJI GEOMETRYCZNEJ oraz BADANIA GEOMETRII ZOBRAZOWAŃ SATELITARNYCH o BARDZO DUŻEJ ROZDZIELCZOŚCI 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 pomia- KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. WIESŁAW WOLNIEWICZ [email protected] +48 507 135 127 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.09.11 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.09.10 CEL PROJEKTU Stworzenie sprawnie działającego narzędzia informatycznego (pakietu oprogramowania) służącego do korekcji geometrycznej i ortorektyfikacji obrazów satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości, występujących w formie pojedynczych obrazów (pojedynczych scen). Oprogramowanie to ma nie tylko walory produkcyjne, ale poprzez swoją elastyczność pozwala również na badanie różnych aspektów jakości geometrycznej obrazów. WYDZIAŁ GEODEZJI i KARTOGRAFII 51 Stworzenie narzędzi informatycznych (pakietu oprogramowania) umożliwiających korekcję geometryczną zobrazowań, pozyskanych systemami obrazowania satelitarnego o bardzo dużej rozdzielczości typu: Ikonos, QuichBird, OrbView, tj. zobrazowań o pikselu terenowym jednego metra. Oprogramowanie to bazuje na algorytmie korekcyjnym opartym na ścisłej zależności matematycznej (modelu matematycznym) między terenowym położeniem punktu a jego położeniem na obrazie. Obecnie dostępnych jest kilka komercyjnych pakietów umożliwiających korekcję pojedynczych obrazów VHRS, w tym czołowy na rynku pakiet PCI Geomatica firmy PCI. Pakiet ten działa na zasadzie „czarnej skrzynki”, uniemożliwiając elastyczną realizację nietypowych zadań. Pakiet jest kosztowny, a do korekcji obrazu metodą parametryczną wymaga stosunkowo znacznej liczby fotopunktów (od 8 do 12). W wyniku realizacji niniejszego projektu opracowano pakiet znacząco tańszy i umożliwiający korekcję pojedynczego obrazu przy znacznie mniejszej liczbie fotopunktów. Należy podkreślić, że koszty pomiaru fotopunktów są – poza kosztami samego obrazu – najistotniejszą składową kosztów korekcji. Oznacza to, że w wyniku realizacji projektu powstanie narzędzie łatwiej dostępne dla podmiotów zajmujących się korekcją obrazów satelitarnych (dostępne po niższych kosztach) oraz pozwalające realizować taniej sam proces korekcji (dla pojedynczego obrazu przy mniejszej liczbie fotopunktów, oraz dla bloku obrazów, co oznacza znaczne zmniejszenie liczby fotopunktów w bloku, znaczniejsze niż dla sumy pojedynczych obrazów). OCZEKIWANE REZULTATY Pakiet oprogramowania wraz z dokumentacją opisową (instrukcją użytkownika), umożliwiającą samodzielną realizację kolejnych kroków korekcji geometrycznej pojedynczych obrazów i bloków obrazów satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości oraz wytworzenie ortoobrazów i ortofotomap złożonych z pojedynczych ortoobrazów lub mozaik takich ortoobrazów. Raport końcowy wyników projektu zawiera wyniki testowania oprogramowania na realnych danych z kilku systemów satelitarnych oraz porównanie wyników korekcji opartych na opracowanym oprogramowaniu z wynikami korekcji bazującej na dostępnych produktach rynkowych. OPRACOWANIE METODYKI KOREKCJI GEOMETRYCZNEJ BLOKU OBRAZÓW SATELITARNYCH o BARDZO DUŻEJ ROZDZIELCZOŚCI KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: 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 niedawna 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. OCZEKIWANE REZULTATY 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. WYDZIAŁ GEODEZJI i KARTOGRAFII 52 WYDZIAŁ INŻYNIERII CHEMICZNEJ i PROCESOWEJ PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ INŻYNIERII CHEMICZNEJ i PROCESOWEJ 55 DR INŻ. ROBERT CHERBAŃSKI 55 DR HAB. INŻ. TOMASZ CIACH 56 DR INŻ. PIOTR GRZYBOWSKI 56 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. WOJCIECH PIĄTKIEWICZ 56 PROF. NZW. DR. HAB. INŻ. WOJCIECH PIĄTKIEWICZ 57 DR HAB. INŻ. WIOLETTA PODGÓRSKA 57 PROF. DR HAB. INŻ. RYSZARD POHORECKI Modelowanie procesu mikrofalowej regeneracji adsorbentu w aspekcie intensyfikacji procesu adsorpcyjnego oczyszczania gazów oraz adsorpcji reaktywnej Opracowanie technologii wytwarzania powłok bioaktywnych na materiałach medycznych Tworzenie się oraz penetracja bioaerozoli w systemach wentylacyjnych obiektów użyteczności publicznej Opracowanie technologii wytwarzania zanurzeniowych modułów membranowych Opracowanie technologii techniki produkcji membran z polisulfony i/lub polieterosulfonu Badanie wpływu środków powierzchniowo czynnych na dynamikę cienkich filmów i koalescencję kropel w układach dwufazowych ciecz-ciecz Opracowanie metody wydzielania CO2 z gazów odlotowych i syntezowych przez absorpcję w wodnych roztworach etanoloamin, w ramach projektu zamawianego pt. „Inżynieria procesów ograniczenia emisji oraz utylizacji gazów szkodliwych i cieplarnianych” PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE 58 PROF. DR HAB. INŻ. RYSZARD POHORECKI Zintegrowane wieloskalowe jednostki procesowe z elementami lokalnie ustrukturyzowanymi WYDZIAŁ INŻYNIERII CHEMICZNEJ i PROCESOWEJ 54 MODELOWANIE PROCESU MIKROFALOWEJ REGENERACJI ADSORBENTU w ASPEKCIE INTENSYFIKACJI PROCESU ADSORPCYJNEGO OCZYSZCZANIA GAZÓW oraz ADSORPCJI REAKTYWNEJ OPRACOWANIE TECHNOLOGII WYTWARZANIA POWŁOK BIOAKTYWNYCH na MATERIAŁACH MEDYCZNYCH KIEROWNIK: E-MAIL: KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. ROBERT CHERBAŃSKI [email protected] +48 22 234 63 74 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.05.14 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.05.13 TEL.: dr hab. inż. TOMASZ CIACH [email protected] +48 22 234 63 95 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.06.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.12.31 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 technologii nakładania powłok wydzielających leki oraz o podwyższonej biokompatybilności na wyroby medyczne, takie jak cewniki, rurki tracheotomijne, powierzchnie protez czy stenty wieńcowe. Pokrycia te oparte na hydrożelach pozwalają zmniejszyć drażniące właściwości powierzchni wyrobów medycznych wprowadzanych do jam ciała, obniżają ból towarzyszący zabiegowi, zmniejszają ryzyko wystąpienia procesu zapalnego, czy zakażenia bakteryjnego. Dzięki wydzielaniu odpowiednich leków wykazują działanie lecznicze. OCZEKIWANE REZULTATY OCZEKIWANE REZULTATY CEL PROJEKTU 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. Technologia otrzymywania warstw biozgodnych na cewnikach moczowych. Technologia otrzymywania pokryć bakteriostatycznych na polimerach. Technologia otrzymywania warstw wydzielających leki na stentach wieńcowych. WYDZIAŁ INŻYNIERII CHEMICZNEJ i PROCESOWEJ 55 TWORZENIE się oraz PENETRACJA BIOAEROZOLI w SYSTEMACH WENTYLACYJNYCH OBIEKTÓW UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ OPRACOWANIE TECHNOLOGII WYTWARZANIA ZANURZENIOWYCH MODUŁÓW MEMBRANOWYCH KIEROWNIK: KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. PIOTR GRZYBOWSKI [email protected] +48 22 234 63 71 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.04.17 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.03.31 E-MAIL: TEL.: prof. nzw. dr hab. inż. WOJCIECH PIĄTKIEWICZ [email protected] +48 22 234 63 52, +48 606 103 407 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.04.17 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.05.17 CEL PROJEKTU 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 nawiewanym 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. OCZEKIWANE REZULTATY 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. Wykonanie modelu filtra zanurzeniowego (submerge filter) z membran PP, PS, PES i przebadanie go z punktu widzenia uchwycenia zależności projektowych niezbędnych do realizacji takiego urządzenia w skali przemysłowej, i tak: zasady sterowania pracą takiego filtra; optymalizacja konstrukcji (powierzchnia, energia, cena); określenie optymalnej konstrukcji samej membrany z widzenia maksymalnej jej żywotności; określenie optymalnej struktury membrany z punktu minimalizacji nieodwracalnego „foulingu”. OCZEKIWANE REZULTATY Do ewentualnego wykorzystania w pracach projektowych przy budowie tego typu filtrów. Wdrożenie do produkcji. OPRACOWANIE TECHNOLOGII TECHNIKI PRODUKCJI MEMBRAN z POLISULFONU i/lub POLIETEROSULFONU KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. nzw. dr. hab. inż. WOJCIECH PIĄTKIEWICZ [email protected] +48 22 234 63 52, +48 606 103 407 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.04.17 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.05.17 CEL PROJEKTU Opracowanie technologii i urządzeń do produkcji membran micro/ultrafiltracyjnych z polisulfonu i/lub polieterosulfonu. Projekt składa się z trzech części: konstrukcyjnej, technologicznej, a także części związanej z kontrolą jakości wytwarzanego produktu. Część konstrukcyjna to budowa ekstrudera do realizacji procesu mokrej inwersji faz, zaś część technologiczna dotyczy opracowania receptury WYDZIAŁ INŻYNIERII CHEMICZNEJ i PROCESOWEJ 56 i procesu realizacji tej technologii. Część dotycząca kontroli jakości wytwarzanych membran to opracowanie procedur kontroli oraz budowa bądź zakup niezbędnej aparatury do realizacji tego zadania 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. OCZEKIWANE REZULTATY Wdrożenie w firmie POLYMEM Ltd., Sp. z o.o. BADANIE WPŁYWU ŚRODKÓW POWIERZCHNIOWO CZYNNYCH na DYNAMIKĘ CIENKICH FILMÓW i KOALESCENCJĘ KROPEL w UKŁADACH DWUFAZOWYCH CIECZ-CIECZ KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: 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 w znacznym stopniu, w przypadku takich układów, od stopnia rozwinięcia powierzchni i rozkładu rozmiarów kropel. Rozkład wielkości kropel fazy rozproszonej zdeterminowany jest przez procesy rozpadu i koalescencji kropel. W ramach projektu przeprowadzono badania doświadczalne wpływu obecności środków powierzchniowo czynnych o małej masie cząsteczkowej jonowych i niejonowych, aktywnych powierzchniowo polimerów, a także warunków przepływu na adsorpcję środka powierzchniowo czynnego na powierzchni kropel, dynamikę powierzchni międzyfazowej i na rozkład wielkości kropel. Równolegle z badaniami procesów rozpadu i koalescencji prowadzono badania pola przepływu z wykorzystaniem metod obliczeniowej mechaniki płynów i anemometrii laserowej w celu uwzględnienia relacji pomiędzy burzliwością a rozpadem i koalescencją. Uzyskane wyniki przyczyniają 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 także charakter przepływu fazy ciągłej, unoszącej krople fazy rozproszonej. Model umożliwia określenie obszarów mieszalnika, w których koalescencja jest uprzywilejowana, co OCZEKIWANE REZULTATY Nowe stanowisko badawcze oraz metodyka badawcza opracowana dla cienkich filmów oraz procesów rozpadu i koalescencji kropel w układach ciecz-ciecz zawierających środek powierzchniowo czynny, pozwalająca projektować własności produktów wytwarzanych w aparatach różnej skali. Uzyskane w projekcie rezultaty prezentowano na krajowych i zagranicznych konferencjach naukowych i zgłoszono do druku w renomowanych czasopismach. Wyniki uzyskane w projekcie wykorzystano również w rozprawie doktorskiej uczestnika projektu, jak również w monografii Kierownika projektu, poświęconej układom rozproszonym. OPRACOWANIE METODY WYDZIELANIA CO2 z GAZÓW ODLOTOWYCH i SYNTEZOWYCH PRZEZ ABSORPCJĘ w WODNYCH ROZTWORACH ETANOLOAMIN, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „INŻYNIERIA PROCESÓW OGRANICZENIA EMISJI oraz UTYLIZACJI GAZÓW SZKODLIWYCH i CIEPLARNIANYCH” KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. dr hab. inż. RYSZARD POHORECKI [email protected] +48 22 825 85 64, +48 22 234 63 14 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.04.03 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.02 CEL PROJEKTU Badanie szybkości absorpcji CO2 w wodnych roztworach etanoloamin (N-metylodietanoloamina, 2-etyloaminoetanol). Efektem badań jest określenie mechanizmu i kinetyki absorpcji CO2 w tych roztworach, w celu opracowania bardziej efektywnych metod usuwania CO2 z gazów. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie modelu matematycznego procesu absorpcji gazów kwaśnych w wodnych roztworach etanoloamin. Model taki stanowi bazę dla obliczeń symulacyjnych, pozwalających na określenie optymalnych warunków prowadzenia procesu. WYDZIAŁ INŻYNIERII CHEMICZNEJ i PROCESOWEJ 57 KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. dr hab. inż. RYSZARD POHORECKI [email protected] +48 22 825 85 64, +48 22 234 63 14 DATA ROZPOCZĘCIA: 2005.02.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.01.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: Centre National de la Recherche Scientifique, France OCZEKIWANE REZULTATY Podczas gdy całkowita miniaturyzacja i intensyfikacja całych systemów procesowych jest nierealna i ekonomicznie nieefektywna, podejście multiskalowe proponowane przez IMPULSE umożliwia uzyskanie największych korzyści poprzez lokalną intensyfikację tylko tych części procesu, w których jest to naprawdę potrzebne. Ten wieloskalowy projekt stanowi istotną zmianę paradygmatu, kompletnie odwracając tradycjonalne myślenie o inżynierii chemicznej. Zamiast adaptować ścieżki syntez chemicznych i parametrów procesowych do ograniczeń sprzętowych, IMPULSE stara się zaadaptować sprzęt, struktury procesowe i architekturę procesu do najbardziej pożądanych warunków otrzymania konkretnej przemiany fizykochemicznej. IMPULSE stanowi przełom, oferując narzędzia technologiczne niezbędne dla radykalnych długoterminowych przemian w przemyśle chemicznym. W warunkach ciągłego rozwoju technologii, IMPULSE dostarcza koncepcyjną „mapę drogową” projektowania chemicznych instalacji przemysłowych w przyszłości. Institute of Chemical Process Fundamentals, Prague, Czech Republic; Institut of Chemical Technology Prague, Czech Republic; Institut National Polytechnique de Lorraine, France; Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques, France; ARTTIC, France; Solvent Innovation GmbH, Germany; Rheinisch-Westfaelische Technische Hochschule Aachen, Germany; Degussa AG, Germany; Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Germany; Dechema Gesellschaft fur Chemische Technik und Biotechnologie e.V., Germany; Institut fur Mikrotechnik Mainz GmbH, Germany; Siemens Aktiengesellschaft; Germany; Netherlands Organisation for Applied Scientifi c Research (Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek) – TNO, Netherlands; Escola Tecnica Superior d’Enginyeria Quimica, Universitat Rovira i Virgili, Spain; Procter & GambleTechnical Centres Limited, United Kingdom; GlaxoSmithKline Research & Development Ltd, United Kingdom; Britest Limited, United Kingdom; University of Manchester, United Kingdom PARTNERZY: PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE ZINTEGROWANE WIELOSKALOWE JEDNOSTKI PROCESOWE z ELEMENTAMI LOKALNIE USTRUKTURYZOWANYMI CEL PROJEKTU Projekt IMPULSE jest jednym z najważniejszych projektow w obszarze NMP należącym do FP6. Program IMPULSE, stworzony w strukturze CEFIC SUSTECH i prowadzony przez 4 najpoważniejszych partnerów przemysłowych (Arttic, Dechema, GlaxoSmithKline R&D Ltd., Procter&Gamble) jest ukierunkowany na potrzeby czołowych, wysokodochodowych sektorów chemicznych: farmacji, czystej chemii, chemii specjalistycznej i produktów konsumpcyjnych, a także biotechnologii i ochrony środowiska. IMPULSE odpowiada potrzebom nowoczesnego przemysłu zdolnego do utrzymania wysokiej wydajności zaawansowanych badań procesowych i produktowych, użycia nowoczesnego sprzętu produkcyjnego, a także zaangażowanego w zatrudnianie wysoko wykwalifikowanego personelu w Europie. Przedmiotem projektu IMPULSE jest efektywna, ukierunkowana integracja innowacyjnego sprzętu procesowego, takiego jak mikroreaktory, kompaktowe wymienniki ciepła, aparaty cienkowarstewkowe oraz inne elementy mikro- i/lub mezostrukturalne dla osiągnięcia istotnych ulepszeń procesów chemicznych i biotechnologicznych. WYDZIAŁ INŻYNIERII CHEMICZNEJ i PROCESOWEJ 58 WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ 61 DR 61 PROF. DR HAB. INŻ. Pył krzemionkowy jako niezamierzone źródło wodoru BOGUMIŁA CHMIELEWSKA w betonie; analiza zjawiska, skutki, zapobieganie zagrożeniom Uszlachetnione wapno budowlane LECH CZARNECKI 62 DR HAB. INŻ. Żywiczne betony popiołowe ANDRZEJ GARBACZ 62 63 PROF. DR HAB. INŻ. WACŁAW SZCZEŚNIAK Opracowanie metody analizy dynamicznego oddziaływania cieczy na konstrukcje zbiorników PROF. Odporność zderzeniowa i bezpieczeństwo małych autobusów JERZY WEKEZER, FAMU-FSU COLLEGE OF ENGINEERING WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ 60 PYŁ KRZEMIONKOWY jako NIEZAMIERZONE ŹRÓDŁO WODORU w BETONIE; ANALIZA ZJAWISKA, SKUTKI, ZAPOBIEGANIE ZAGROŻENIOM USZLACHETNIONE WAPNO BUDOWLANE KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr BOGUMIŁA CHMIELEWSKA [email protected] prof. dr hab. inż. LECH CZARNECKI [email protected] +48 22 825 76 37, +48 22 234 64 81 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.07.28 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.07.27 +48 22 234 56 72 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.06.09 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.06.08 CEL PROJEKTU Ocena możliwości wydzielania się wodoru w betonie w wyniku reakcji składników pyłu krzemionkowego i jej negatywnych następstw. W szczególności zbadanie skutków obecności w pyle krzemionkowym wolnego krzemu, który w zasadowym środowisku betonu reaguje wydzieleniem wodoru. W ciągu ostatniej dekady wykonano i wybudowano z sukcesem wiele milionów metrów sześciennych betonu modyfikowanego pyłem krzemionkowym. W początkowym etapie rozwoju technologii modyfikacji betonu przy użyciu pyłu krzemionkowego nie rozważano negatywnych skutków obecności pyłu, które z czasem się ujawniły. Wskazano między innymi na możliwość wydzielania się wodoru z powodu obecności wolnego krzemu w pyle krzemionkowym. Z upływem czasu pojawiły się symptomy wskazujące, iż zjawisko to termodynamicznie prawdopodobne może mieć znaczenie w praktyce inżynierskiej. Przykładowo, autorzy wniosku stwierdzili obecność gazu zawierającego 40% wodoru jako przyczynę bardzo intensywnego pęcherzenia przeciwwodnej izolacji bitumicznej ułożonej na betonowej płycie estakady. OCZEKIWANE REZULTATY Charakterystyka zjawiska wydzielania wodoru w betonie modyfikowanym pyłem krzemionkowym. Analiza problemów inżynierskich w zakresie wytwarzania, układania i użytkowania betonu w związku z modyfikacją pyłem krzemionkowym. Zalecenia pozwalające na skuteczną i bezpieczną modyfikację betonu pyłem krzemionkowym. CEL PROJEKTU Pozyskanie nowej wiedzy w obszarze inżynierii materiałów budowlanych obejmującej następujące zagadnienia: zdefiniowanie użyteczności kompozytów wapienno-polimerowych i wapienno-cementowo-polimerowych; mechanizm interakcji: wapno budowlane – domieszki polimerowe; cząstkowe modele materiałowe opisujące zależność: cecha techniczna (właściwości technologiczne i użytkowe) – skład kompozytu; uogólniony model materiałowy, opisujący zależność: użyteczność materiałowa – skład kompozytu; oszacowanie efektów synergicznych współdziałania składników kompozytu, zwłaszcza wapna i polimeru; uwarunkowania kompatybilności układów wapno – polimer; kryteria i uwarunkowania optymalizacji składów wapiennopolimerowych. Tak uzyskana wiedza służy opracowaniu zoptymalizowanych, według odpowiednio dobranych kryteriów, rozwiązań materiałowych zapraw wapienno-polimerowych i wapienno-cementowo- polimerowych wykorzystywanych zwłaszcza do tynkowania na różnych podkładach i do łączenia cegieł. Efektem końcowym prac rozwojowych objętych projektem są nowe rozwiązania materiałowe w obszarze uszlachetnionego wapna budowlanego: w szczególności dotyczy to zapraw wapienno-polimerowych (W-P) i wapienno-cementowo-polimerowych (W-C-P). Nowo opracowane materiały odznaczają się poprawioną urabialnością i zwiększoną zdolnością do retencji wody, co w konsekwencji pozwala na zmniejszenie stosunku wodno-cementowego (w/c) i zwiększenie zawartości wypełniacza mineralnego. W odniesieniu do właściwości użytkowych przewidywano istotne zwiększenie przyczepności do podkładu betonowego lub ceramicznego, poprawę cech wytrzymałościowych, w tym ważnej w rozpatrywanych zastosowaniach wytrzymałości na rozciąganie oraz poprawę mrozoodporności. OCZEKIWANE REZULTATY Wprowadzenie nowego rodzaju spoiwa wapiennego – „wapna uszlachetnionego” powinno spowodować istotny wzrost stosowania wapna budowlanego. Zmiana ta przynosi następujące efekty: wzrost konkurencyjności wapna budowlanego w porównaniu z modyfikowanymi zaprawami cementowymi, sprzyjający zachowaniu zasad zrównoważonego rozwoju w budownictwie; wzmocnienie pozycji rynkowej producentów wapna budowlanego przez wzbogacenie ich oferty; WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ 61 popularyzacja zasady budowania ekologicznego przez zastosowanie proekologicznego materiału, jakim jest wapno. W porównaniu z cementem wapno odznacza się mniejszą energochłonnością wytwarzania i walorami ekologicznymi w pełnym cyklu wytwarzania: skała wapienna – wapno palone – wapno gaszone – kamień wapienny. Można oczekiwać, że podstawowym obszarem zastosowań uszlachetnionego wapna budowlanego są zaprawy murarskie i tynkarskie. Do obiecujących zastosowań można zaliczyć także wyroby wapienno-pucolanowe. Koncepcją uszlachetnionego wapna budowlanego w odniesieniu do produktu finalnego zainteresowani są wytwórcy zrzeszeni w Stowarzyszeniu Producentów Wapna. Projekt ten otwiera również nowe możliwości dla producentów modyfikatorów polimerowych. ŻYWICZNE BETONY POPIOŁOWE KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: wyrobów (w tym analiza zmian mikrostruktury z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej i fluorescencyjnej mikroskopii optycznej). OCZEKIWANE REZULTATY Charakterystyka techniczna betonów żywicznych z różnymi rodzajami popiołów wapniowych. Opracowana dokumentacja techniczna umożliwia producentom elementów prefabrykowanych z betonu żywicznego, szczególnie małym i średnim przedsiębiorstwom (MŚP) wytwarzanie elementów przy obniżonych kosztach zwiększając ich konkurencyjność na rynku polskim. OPRACOWANIE METODY ANALIZY DYNAMICZNEGO ODDZIAŁYWANIA CIECZY na KONSTRUKCJE ZBIORNIKÓW dr hab. inż. ANDRZEJ GARBACZ [email protected] +48 22 234 64 89 KIEROWNIK: E-MAIL: prof. dr hab. inż. WACŁAW SZCZEŚNIAK [email protected] +48 22 234 65 07 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.01 TEL.: DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.30 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.11.08 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.11.07 CEL PROJEKTU Opracowanie modelu materiałowego betonu żywicznego z dodatkiem ubocznych produktów spalania węgla w energetyce – popiołów wapniowych. Wykorzystanie produktów odpadowych w budownictwie, szczególnie w technologii betonu jest znaczne. Aktualny stan wiedzy i techniki nie pozwala na pełne wykorzystanie popiołów wapniowych jako składników betonów cementowych. Do wykonania betonów zgodnie z normą PN-EN 206-1 stosować można jedynie dodatki popiołów lotnych z konwencjonalnych kotłów pyłowych, które spełniają wymagania normy PN-EN 450. Korzyści z realizacji projektu polegają na wykazaniu, że w betonach żywicznych, w odróżnieniu od cementowych, można stosować produkty odpadowe, uważane dotychczas za mniej użyteczne. Realizowany projekt wpisuje się w strategię zrównoważonego rozwoju w budownictwie (wykorzystanie i odzysk odpadów, oszczędność naturalnych zasobów surowcówych przez m.in. zastosowanie materiałów alternatywnych, ograniczenie powierzchni składówisk), a jednocześnie może się przyczynić do obniżenia kosztu betonów żywicznych. Zakres prac badawczych obejmuje między innymi zdefiniowanie pojęcia użyteczności betonów żywicznych z popiołami wapniowymi, w tym zdefiniowanie i analizę cech diagnostycznych dla doboru składników, badanie efektów współdziałania popiołów z różnymi rodzajami żywic, statystyczno-eksperymentalną optymalizację materiałową (zastosowanie optymalizacji wielokryterialnej z wykorzystaniem funkcji uogólnionej użyteczności materiałowej, statystycznego planowania eksperymentu i statystycznej analizy wyników) oraz weryfikację cech technicznych zoptymalizowanych CEL PROJEKTU Opracowanie modeli obliczeniowych do analizy dynamicznego oddziaływania cieczy na konstrukcje zbiorników, a także zbadanie wpływu przyjętych parametrów zadania na rozkład obciążeń i stateczność układu wybranych modeli konstrukcji rzeczywistych. Przeanalizowane zostaną następujące parametry zadania: wymiary geometryczne i konstrukcja zbiornika, stopień jego wypełnienia cieczą, obciążenie dynamiczne oraz parametry związane z ruchem zbiornika takie jak trajektoria, prędkość i przyspieszenie. Rozpatrywane przypadki odpowiadają rzeczywistym konstrukcjom i warunkom ich pracy. Celem analizy numerycznej jest oszacowanie przeciążeń, jakim poddana jest konstrukcja zbiornika, ocena stateczności z uwzględnieniem wielkości krytycznych oraz wyznaczenie sił i naprężeń w elementach zamocowania zbiornika do konstrukcji wsporczej. Osiągnięcie założonych celów umożliwia bardziej racjonalne i bezpieczne projektowanie zbiorników na ciecze montowanych w pojazdach specjalnych, umieszczanych na platformach kołowych i kolejowych oraz zbiorników stacjonarnych. Zbudowanie modeli komputerowych rozpatrywanych zbiorników stworza podstawy do zaawansowanego projektowania przegród wewnętrznych zbiornika, mających na celu zwiększenie stabilności całej konstrukcji. Planowane symulacje komputerowe, uwzględniające własne procedury oparte na dostępnych badaniach eksperymentalnych, istotnie poszerzają obszar wiedzy związany z analizą interakcji pomiędzy cieczą a ciałem stałym w ujęciu MES. WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ 62 OCZEKIWANE REZULTATY Efekty realizacji projektu mają zarówno wymiar teoretyczno-poznawczy, jak również praktyczny. Korzyści poznawcze zawarto w opracowaniu dotyczącym optymalnego sposobu wykonania symulacji komputerowych ruchu zbiornika wypełnionego cieczą przy wykorzystaniu programu numerycznego. Opracowanie zawiera szczegółowe wytyczne wraz z uzasadnieniem, dotyczącym wyboru analizy, typu i wielkości elementów skończonych, modeli materiałowych i stowarzyszonych z nimi równań stanu, własne procedury użytkownika oraz dobór wszystkich innych parametrów zadania. Ta część opracowania wskazuje na możliwe błędy obliczeń, ograniczenia stosowanych sformułowań i zalecenia dotyczące przyszłych badań. Opracowane i opublikowane modele numeryczne mogą być zaadaptowane do wielu innych zagadnień technicznych, w których istotne jest dynamiczne oddziaływanie cieczy na konstrukcję. Praktyczne znaczenie w projektowaniu analizowanych zbiorników ma planowane studium parametryczne, dotyczące maksymalnych dodatkowych obciążeń będących efektem przyśpieszenia dośrodkowego i przemieszczania się cieczy w zbiorniku. Opracowania te zawierają szczegółowe analizy rozkładu naprężeń w istniejącej konstrukcji i zmodyfikowanej przez dodanie przegród wewnętrznych. ODPORNOŚĆ ZDERZENIOWA i BEZPIECZEŃSTWO MAŁYCH AUTOBUSÓW KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. JERZY WEKEZER, FAMU-FSU College of Engineering go obciążenia. W przygotowywanym opracowaniu zastosowano nowoczesne techniki obliczeniowe oparte na Metodzie Elementów Skończonych (MES) z zastosowaniem programu weryfikacji obliczeń poprzez wykorzystanie różnorodnych testów laboratoryjnych. Weryfikacja doświadczalna obejmuje: badania materiałowe, testy na wybranych elementach połączeń oraz wyznaczanie środka masy pojazdu. Tak zweryfikowane modele MES są następnie wykorzystywane do badania zachowania pojazdów w dwóch przypadkach: zderzenia bocznego i przewrotu (ang. rollover). OCZEKIWANE REZULTATY Efekty realizacji tego projektu mają istotne znaczenie zarówno dla producentów jak i operatorów tego typu pojazdów. Jest to typowy przykład transferu technologii, gdzie zaawansowane techniki obliczeniowe mają zastosowanie w opracowaniu akceptowanej przez przemysł metody oszacowywania odporności zderzeniowej i bezpieczeństwa pojazdów w warunkach skomplikowanych obciążeń dynamicznych. W wyniku prowadzonych badań, nowy standard został opracowany i przyjęty przez Departament Transportu Stanu Floryda (Florida Department of Transportation) w sierpniu 2006 roku. Wytycznych tego standardu użyto do oceny dwóch autobusów: Champion Chalenger i Glaval. W roku 2008 i 2009 poddano ocenie następny autobus, Turtle Top. Opracowany standard dla Stanu Floryda spotkał się z zainteresowaniem ze strony grupy inżynierów europejskich pracujących w ramach nieformalnej grupy roboczej powołanej do modyfikacji Regulaminu nr 66 EKG ONZ. W odpowiedzi na zaproszenie grupy przedstawiono szereg prezentacji ukazujących realizację projektu (Budapeszt 2006, Praga 2007, Lyon 2007, Madryt 2008). Efekty realizacji projektu są przedstawiane w raportach dla następujących instytucji federalnych USA: the Federal Transit Administration (FTA) i the National Highway Transportation Safety Administration (NHTSA) i mogą być wykorzystane w opracowaniu standardów ogólnokrajowych. [email protected] +1 850 410 6542 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.31.03 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.31.09 Instytut Mechaniki Konstrukcji Inżynierskich, Politechnika Warszawska; Florida State University (FSU) PARTNERZY: CEL PROJEKTU Opracowanie metody oceny odporności zderzeniowej i bezpieczeństwa dla małych autobusów (tzw. paratransit buses). Rozpatrywane pojazdy są określane jako małe lub średniej wielkości autobusy przewożące od 16 do 20 pasażerów. Proces wytwarzania tych pojazdów jest unikalny i najczęściej obejmuje dwa rozdzielne etapy. Istniejące przepisy normowe w USA i Europie nie uwzględniają w dostatecznym stopniu zagadnienia bezpieczeństwa dla tego typu pojazdów pasażerskich. Ponadto zaproponowane w tych przepisach metody oceny bezpieczeństwa są często oparte na kosztownych badaniach eksperymentalnych z uwzględnieniem quasi-statyczne- WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ 63 WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 68 DR INŻ. MARCIN CIESIELSKI 68 DR INŻ. HALINA GARBACZ 69 DR INŻ. HALINA GARBACZ 69 DR INŻ. JANUSZ KAMIŃSKI 70 DR HAB. INŻ. KATARZYNA KONOPKA 70 DR INŻ. MAREK KRASNOWSKI 71 DR INŻ. DANUTA KRUPA 71 DR INŻ. DOMINIK KUKLA 72 PROF. DR HAB. INŻ. TADEUSZ KULIK 72 72 PROF. DR HAB. INŻ. Opracowanie kryteriów oceny stanu technicznego materiałów konstrukcyjnych naziemnych zbiorników na gazy skroplone metodami nieniszczącymi Optymalizacja mikrostruktury stopów metali szlachetnych używanych do produkcji siatek katalitycznych Stop platyny o specyficznej strukturze i właściwościach do zastosowań w przemyśle szklarskim, w ramach projektu zamawianego pt. „Nowoczesne technologie oraz zaawansowane materiały i wyroby w zrównoważonym rozwoju przemysłu metali nieżelaznych” Kształtowanie struktury i właściwości spieków ze stali austenitycznych w procesie tlenoazotowania jarzeniowego Wytwarzanie i charakterystyka nowego materiału z pancerzyków okrzemek z różnym udziałem i rozmiarem porów Amorficzne i nanokrystaliczne stopy na osnowie Al (Al-Fe i Al-Fe-(Ti,Si,Ni)) wytwarzane metodą syntezy mechanicznej i konsolidacji proszków Kształtowanie właściwości powierzchni tytanu i stopu tytanu Ti6A14V metodą utleniania plazmowego w elektrolitach zawierających Si,Ca,Na i P Opracowanie systemu projektowania i monitorowania grubości warstw hartowanych indukcyjnie, stalowych kół zębatych z zastosowaniem metody prądów wirowych Masywne amorficzne i nanokrystaliczne stopy na osnowie Cu oraz na osnowie Al wytwarzane za pomocą innowacyjnej technologii, w ramach projektu zamawianego pt. „Nowoczesne technologie oraz zaawansowane materiały i wyroby w zrównoważonym rozwoju przemysłu metali nieżelaznych” TADEUSZ KULIK Wytwarzanie masywnych materiałów nanokrystalicznych z polikrystalicznych stopów z układu aluminium-krzem PROF. DR HAB. INŻ. Nanocząstki magnetyczne do zastosowań biomedycznych MARCIN LEONOWICZ 73 PROF. DR HAB. INŻ. MARCIN LEONOWICZ 73 DR INŻ. HUBERT MATYSIAK Opracowanie metody wytwarzania spiekanych magnesów z wysokokoercyjnego stopu Alnico 8 Opracowanie sposobu regeneracji materiałów zużytych form odlewniczych stosowanych w procesie odlewania precyzyjnego części maszyn i urządzeń WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 65 PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 74 DR INŻ. HUBERT MATYSIAK 74 PROF. DR HAB. INŻ. ANDRZEJ MICHALSKI 75 DR INŻ. DARIUSZ OLESZAK 75 PROF. DR HAB. INŻ. ANDRZEJ OLSZYNA 76 DR INŻ. ZBIGNIEW PAKIEŁA 76 DR INŻ. ZBIGNIEW PAKIEŁA 76 DR INŻ. 77 DR INŻ. 77 DR INŻ. 78 DR INŻ. 79 Badania procesów kształtujących powierzchnię odlewów w wyniku reakcji metal-forma ceramiczna. Opracowanie technologii wytwarzania form odlewniczych do celów rozwojowych i do produkcji odlewów jednostkowych metodą rapid prototyping, w ramach projektu zamawianego pt. „Opracowanie technologii wytwarzania elementów konstrukcyjnych części gorącej silników lotniczych metodą krystalizacji kierunkowej” Kompozyty diament-WC-Co spiekane w warunkach nietrwałości termodynamicznej diamentu Masywne amorficzne stopy niklu i kompozyty na ich osnowie wytwarzane metodą zagęszczania proszków Opracowanie nowego procesu technologicznego usuwania powłok ceramicznych nanoszonych w procesie natrysku plazmowego na krytycznych elementach silników lotniczych Ultradrobnoziarniste stopy Al do produkcji nitów o wysokiej wytrzymałości Modyfikacja połączenia włókno osnowa metaliczna w kompozytach Cu-SiC, w ramach projektu zamawianego pt. „Nowoczesne technologie oraz zaawansowane materiały i wyroby w zrównoważonym rozwoju przemysłu metali nieżelaznych” Opracowanie parametrów technologicznych wytwarzania KRZYSZTOF ROŻNIATOWSKI złożonych powłok adhezyjnych zwiększających odporność na zużycie erozyjne stopu TA 6V, w ramach projektu zamawianego pt. „Technologie modyfikacji warstwy wierzchniej zaawansowanych materiałów konstrukcyjnych” System do wyznaczania optymalnej temperatury hartowania KRZYSZTOF ROŻNIATOWSKI izotermicznego z wykorzystaniem metody emisji akustycznej Analiza rozwiązań w zakresie materiałów do wytwarzania, KRZYSZTOF ROŻNIATOWSKI rozdzielania, czyszczenia i przechowywania wodoru. Materiały i technologie dla rozwoju gospodarki wodorowej w oparciu o przemysłowe gazy procesowe DARIUSZ SIEMIASZKO Opracowanie kompozytów z nanokrystalicznego węglika wolframu w osnowie Fe-Mn PROF. DR HAB. Nanokompozyt ceramiczno-lignocelulozowy ALEKSANDRA SOKOŁOWSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 66 PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 79 DR INŻ. 80 DR HAB. INŻ. Opracowanie technologii wytwarzania oraz metod WOJCIECH ŚWIĘSZKOWSKI charakteryzowania rusztowań dla komórek do regeneracji tkanek kostnych oraz platform-nośników leków z nanowłókien otrzymywanych z biozgodnych biodegradowalnych polimerów technikami elektroprzędzenia. Opracowanie metody oceny biodegradacji wyrobów medycznych zgodnie ze standardami międzynarodowymi, w ramach projektu zamawianego pt. „Biodegradowalne włókniny dla zastosowania w medycynie, rolnictwie i technice” MARIA TRZASKA 80 PROF. DR HAB. INŻ. TADEUSZ WIERZCHOŃ 81 DR INŻ. ANDRZEJ ZAGÓRSKI Kształtowanie właściwości użytkowych aluminium i jego stopów metodami chemicznego i elektrochemicznego osadzania warstw kompozytowych Opracowanie technologii wytwarzania warstw kompozytowych antyściernych, antykorozyjnych i żaroodpornych na stopach tytanu i niklu System procedur metodycznych i kryteriów charakteryzowania i diagnozowania zdolności eksploatacyjnej magistralnych rurociągów technologicznych w przemyśle chemicznym PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE 82 PROF. DR HAB. INŻ. ERA-NET Materials KRZYSZTOF KURZYDŁOWSKI 82 82 PROF. DR HAB. MARCIN LEONOWICZ Inteligentne pancerze pasywne z zastosowaniem cieczy reologicznych ze strukturami nano DR INŻ. Zewnętrzna aktywacja resorbowalnych materiałów WOJCIECH ŚWIĘSZKOWSKI WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 67 OPRACOWANIE KRYTERIÓW OCENY STANU TECHNICZNEGO MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH NAZIEMNYCH ZBIORNIKÓW na GAZY SKROPLONE METODAMI NIENISZCZĄCYMI OPTYMALIZACJA MIKROSTRUKTURY STOPÓW METALI SZLACHETNYCH UŻYWANYCH do PRODUKCJI SIATEK KATALITYCZNYCH KIEROWNIK: dr inż. HALINA GARBACZ KIEROWNIK: dr inż. MARCIN CIESIELSKI E-MAIL: [email protected] E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 84 41 TEL.: +48 22 234 81 04 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.08.10 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.09.12 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.02.09 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.09.11 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Procedury badawcze zawierające zasady i kryteria oceny stanu technicznego materiału naziemnych zbiorników na gazy skroplone o pojemności od 2,7 m3 do 6,8 m3. Kryteria te opracowano dla zbiorników po dziesięciu latach eksploatacji i odniesiono do właściwości adekwatnych materiałów konstrukcyjnych w stanie wyjściowym. Szereg badań stosowanych pozwola ocenić stopień degradacji materiału po dziesięciu latach użytkowania, co z kolei umożliwia prognozowanie zmian właściwości w następnych latach eksploatacji. Dodatkowo przeprowadzono modelowanie numeryczne naprężeń występujących w konstrukcji naziemnych zbiorników na gazy skroplone, wielkości krytycznych uszkodzeń oraz potencjalnych zagrożeń wynikających z nieszczelności zbiornika. W szczególności opracowano zasady i kryteria oceny stanu technicznego materiału naziemnych zbiorników na gazy skroplone,co pozwala na przygotowanie procedur pełnego i uznanego przez Urząd Dozoru Technicznego badania zbiorników naziemnych na gazy skroplone. Obecnie stosowane techniki diagnozowania stanu technicznego naziemnych na gazy skroplone, tj. hydrauliczna próba ciśnieniowa i rewizja wewnętrzna, są czasochłonne i kosztowne. Wytworzenie materiałów o nowych właściwościach wynikających z nanometrycznego rozmiaru ziarna. Efektem końcowym jest uzyskanie ze stopów PtRh drutów charakteryzujących się wysokimi właściwościami mechanicznymi i katalitycznymi wynikającymi odpowiednio ze zmniejszenia rozmiaru ziaren i zmniejszenia ich skłonności do rozrostu w warunkach eksploatacji oraz z uzyskania materiału o wysokiej jednorodności mikrostruktury i składu chemicznego. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie wytycznych technologicznych do produkcji drutów ze stopów metali szlachetnych o wysokich właściwościach mechanicznych i katalitycznych. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowane zasad i kryteriów oceny stanu technicznego materiału naziemnych zbiorników na gazy skroplone. WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 68 STOP PLATYNY o SPECYFICZNEJ STRUKTURZE i WŁAŚCIWOŚCIACH DO ZASTOSOWAŃ w PRZEMYŚLE SZKLARSKIM, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „NOWOCZESNE TECHNOLOGIE ORAZ ZAAWANSOWANE MATERIAŁY i WYROBY w ZRÓWNOWAŻONYM ROZWOJU PRZEMYSŁU METALI NIEŻELAZNYCH” KSZTAŁTOWANIE STRUKTURY i WŁAŚCIWOŚCI SPIEKÓW ze STALI AUSTENITYCZNYCH w PROCESIE TLENOAZOTOWANIA JARZENIOWEGO KIEROWNIK: dr inż. JANUSZ KAMIŃSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 628 19 83 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.06.30 KIEROWNIK: dr inż. HALINA GARBACZ E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 84 41 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.07.18 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.07.17 CEL PROJEKTU Opracowanie podstaw technologii wytwarzania stopów platyny utwardzanych dyspersyjnie, charakteryzujących się dużą wytrzymałością mechaniczną i odpornością termiczną. Pozwala to między innymi na budowę urządzeń do wytwarzania włókien szklanych i bazaltowych. Podstawowym celem projektu jest uzyskanie stopów platyny utwardzanych dyspersyjnie o nowych właściwościach, wśród których najważniejsze to: możliwość pracy w wysokich temperaturach – wyższych niż stosowane dotychczas; wysoka wytrzymałość mechaniczna i termiczna; modułowa konstrukcja urządzeń do otrzymywania włókna, pozwalająca na budowę aparatów dostosowanych do wymagań użytkownika. CEL PROJEKTU Opracowanie technologii niskotemperaturowego (450°C) tlenoazotowania spieków ze stali austenitycznej o różnej porowatości oraz stworzenie zastępczego modelu elektrochemicznego granicy faz: materiał spiekany (spiekana stal stopowa z warstwami tlenoazotowanymi i azotowanymi) - elektrolit. W wyniku uzyskania optymalnych parametrów obróbek jarzeniowych, spieki powinny charakteryzować się podwyższoną odpornością na zużycie przez tarcie oraz wzrostem odporności korozyjnej w porównaniu do spieków wytworzonych metodami tradycyjnymi. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie technologii kształtowania właściwości spieków ze stali austenitycznych w oparciu o procesy niskotemperaturowych obróbek jarzeniowych. Ocena przebiegu korozji elektrochemicznej w środowiskach organicznych i nieorganicznych na podstawie badań chemicznych, elektrochemicznych i strukturalnych umożliwia podjecie badań zmierzających do wytworzenia warstw optymalnych dla przyszłych zastosowań przemysłowych. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie technologii wytwarzania elementów ze stopów platyny utwardzanych dyspersyjnie. Optymalizacja składu materiałów domieszkujących stop platyny z punktu widzenia właściwości użytkowych wykonanych z niego elementów urządzeń (ze szczególnym uwzględnieniem technologii wytwarzania włókna bazaltowego). WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 69 WYTWARZANIE i CHARAKTERYSTYKA NOWEGO MATERIAŁU z PANCERZYKÓW OKRZEMEK z RÓŻNYM UDZIAŁEM i ROZMIAREM PORÓW AMORFICZNE i NANOKRYSTALICZNE STOPY na OSNOWIE Al (Al-Fe i Al-Fe-(Ti,Si,Ni)) WYTWARZANE METODĄ SYNTEZY MECHANICZNEJ i KONSOLIDACJI PROSZKÓW KIEROWNIK: dr hab. inż. KATARZYNA KONOPKA E-MAIL: [email protected] KIEROWNIK: dr inż. MAREK KRASNOWSKI TEL.: +48 22 234 84 41 E-MAIL: [email protected] DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.05.14 TEL.: +48 22 234 87 16 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.05.13 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.10.17 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.04.16 CEL PROJEKTU Wytworzenie materiałów o zróżnicowanym udziale i rozmiarze porów, z wykorzystaniem pancerzyków okrzemek (diatomitów). Diatomity potraktowano jako surowiec wyjściowy w formie proszku. OCZEKIWANE REZULTATY 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. CEL PROJEKTU Wytwarzanie masywnych amorficznych oraz nanokrystalicznych stopów na osnowie aluminium metodą syntezy mechanicznej i konsolidacji proszków. Dotychczas nie udało się wytworzyć masywnych szkieł metalicznych na bazie aluminium metodą odlewania do formy. Również próby konsolidacji odlanych taśm amorficznych nie przyniosły zadowalających efektów. Zastosowanie procesu syntezy mechanicznej zastępuje procesy odlewania taśm i ich mielenia. Jest też konkurencyjne w stosunku do atomizacji metodą dwustopniową. Celem projektu jest: wytworzenie metodą syntezy mechanicznej amorficznych i nanokrystalicznych proszków stopowych z układu Al-Fe oraz Al-Fe-X (X=Ti,Si,Ni) o zawartości Al ≥ 60%at.; wytworzenie masywnych stopów amorficznych i nanokrystalicznych poprzez konsolidację wytworzonych proszków; analiza przemian strukturalnych i fazowych zachodzących podczas syntezy mechanicznej oraz podczas konsolidacji; scharakteryzowanie wytworzonych materiałów masywnych (badania strukturalne, badania właściwości mechanicznych, pomiary gęstości i porowatości); zbadanie wpływu dodatku wybranych pierwiastków do stopów Al-Fe na ich zdolność do amorfizacji w stanie stałym, stabilność termiczną i proces krystalizacji; dobór warunków konsolidacji zapewniającej zachowanie struktury amorficznej bądź nanokrystalicznej. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie technologii masywnych amorficznych i nanokrystalicznych stopów Al-Fe i Al-Fe-X (X = Ti,Si,Ni), obejmujące: opracowanie składu chemicznego stopów, dobór parametrów syntezy mechanicznej, dobór parametrów konsolidacji. Analiza wpływu wybranych dodatków na zdolność do amorfizacji bogatych w aluminium stopów Al-Fe podczas ich syntezy mechanicznej. Opracowanie składu stopów oraz ich technologii, jak również dobór warunków konsolidacji proszków mają znaczenie w dziedzinie amorficznych i nanokrystalicznych stopów aluminium, a także w obszarze zagadnień związanych z syntezą mechaniczną. WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 70 KSZTAŁTOWANIE WŁAŚCIWOŚCI POWIERZCHNI TYTANU i STOPU TYTANU Ti6A14V METODĄ UTLENIANIA PLAZMOWEGO w ELEKTROLITACH ZAWIERAJĄCYCH Si, Ca, Na i P OPRACOWANIE SYSTEMU PROJEKTOWANIA i MONITOROWANIA GRUBOŚCI WARSTW HARTOWANYCH INDUKCYJNIE, STALOWYCH KÓŁ ZĘBATYCH z ZASTOSOWANIEM METODY PRĄDÓW WIROWYCH KIEROWNIK: dr inż. DANUTA KRUPA E-MAIL: [email protected] KIEROWNIK: dr inż. DOMINIK KUKLA TEL.: +48 22 234 74 49 E-MAIL: [email protected] DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.09.20 TEL.: +48 22 234 59 71 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.09.19 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.07.31 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.07.30 CEL PROJEKTU Opracowanie metody wytwarzania porowatych bioaktywnych i odpornych na korozję warstw ceramicznych na tytanie i stopie tytanu Ti6Al4V w procesie utleniania plazmowego w elektrolitach zawierających Ca, Si, P i Na. Celem naukowym projektu jest: określenie zależności pomiędzy parametrami procesu utleniania plazmowego a właściwościami wytworzonych warstw powierzchniowych; opracowanie metody wytwarzania porowatych warstw ceramicznych na tytanie i stopie tytanu Ti6Al4V w procesie utleniania plazmowego w elektrolitach zawierających Ca, SI, Na i P; określenie wpływu stosowanych obróbek powierzchniowych na odporność korozyjną tytanu i stopu tytanu Ti6Al4V w środowisku symulującym płyn ustrojowy (SBF) w temperaturze 37°C. OCZEKIWANE REZULTATY Wytworzenie implantów wykazujących zarówno dobre właściwości mechaniczne, jak również bioaktywność. Określenie odporności korozyjnej po długotrwałych ekspozycjach w SBF pozwala na przewidywanie zachowań uzyskanych warstw w żywym organizmie. CEL PROJEKTU Opracowanie systemu procedur badawczych i metodologicznych oraz prototypów wzorców odniesienia do projektowania i monitorowania grubości i twardości warstw stalowych kół zębatych hartowanych indukcyjnie. System ten oparty jest na badaniach nieniszczących z wykorzystaniem prądów wirowych, pozwalających w sposób nieniszczący zmierzyć grubość i twardość warstw hartowanych kół zębatych. Opracowany system zastosowano dla szerokiego asortymentu kół zębatych wykonanych ze stali AMS6414 (polski odpowiednik 40HNMA), hartowanych indukcyjnie w różnych warunkach temperaturowych i czasowych. Tego typu koła zębate produkowane są przez zakłady lotnicze między innymi w Pratt&Whitney Kalisz i WSK PZL Rzeszów. Z uwagi na rygorystyczne systemy kontroli jakości w branży lotniczej, dotychczasowa metoda kwalifikowania kół zębatych oparta na pomiarze twardości generuje znaczne straty w produkcji, zwłaszcza w przypadku produkcji małoseryjnej. Zdarza się, że znaczący udział produkcji (do 50%) kół zahartowanych zostaje stracony w wyniku kontroli, prowadzonej konwencjonalnymi metodami niszczącymi. Opracowany system pozwala na nieinwazyjną kontrolę poprawności efektów hartowania indukcyjnego, konturowego kół zębatych według przyjętych uprzednio kryteriów, na podstawie oceny rozkładu grubości oraz twardości warstwy hartowanej na powierzchni koła zębatego. Tym samym opracowany system może być wykorzystany do oceny jakości kół po hartowaniu i wdrożony jako procedura ich kwalifikowania. Pomiar grubości i twardości warstw z wykorzystaniem metody prądów wirowych prowadzony jest na podstawie analizy porównawczej z wzorcami odniesienia. Dlatego też, istotnym zadaniem projektu jest przygotowanie kompletu odpowiednich prototypów wzorców odniesienia o określonej grubości warstwy zahartowanej, odpowiedniej twardości, właściwej wielkości ziarna i pozbawionych nieciągłości materiałowych. Opracowane i wykonane prototypy wzorców odniesienia zweryfikowano, zoptymalizowano i przekwalifikowano w fazie wdrożenia na komercyjne wzorce odniesienia. Ponadto wyniki projektu przyczyniają się do optymalizacji technologii hartowania indukcyjnego konturowego, które jest WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 71 nowością w przemyśle lotniczym, zwłaszcza dla kół przekładni głównej oraz dla kół heliakalnych i o uzębieniu łukowym. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie metodyki pomiaru grubości warstw hartowanych indukcyjnie opartej na analizie zmian charakterystyk prądów wirowych, w efekcie oddalenie Pd próbek referencyjnych. WYTWARZANIE MASYWNYCH MATERIAŁÓW NANOKRYSTALICZNYCH z POLIKRYSTALICZNYCH STOPÓW z UKŁADU ALUMINIUM-KRZEM KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: MASYWNE AMORFICZNE i NANOKRYSTALICZNE STOPY na OSNOWIE CU oraz na OSNOWIE AL WYTWARZANE za POMOCĄ INNOWACYJNEJ TECHNOLOGII, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „NOWOCZESNE TECHNOLOGIE oraz ZAAWANSOWANE MATERIAŁY i WYROBY w ZRÓWNOWAŻONYM ROZWOJU PRZEMYSŁU METALI NIEŻELAZNYCH” KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. TADEUSZ KULIK prof. dr hab. inż. TADEUSZ KULIK [email protected] +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 mechanicznych, pomiary gęstości i porowatości oraz stabilności termicznej wytworzonej struktury. Przeprowadzono dobór warunków i metod konsolidacji, zapewniający uzyskanie materiału o jak najlepszych właściwościach fizycznych. OCZEKIWANE REZULTATY Know-how w obszarze wytwarzania masywnych nanokrystalicznych materiałów, otrzymanych z komercyjnych polikrystalicznych stopów aluminium – krzem. E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 74 24 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.07.18 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.06.17 CEL PROJEKTU Wytworzenie nowych masywnych amorficznych i nanokrystalicznych stopów na osnowie Cu oraz na osnowie Al, w tym: analiza wpływu składu chemicznego badanych stopów oraz mikrododatków na ich zdolność do amorfizacji, określenie stabilności termicznej wytworzonych stopów o strukturze amorficznej i nanokrystalicznej, dobór parametrów konsolidacji wytworzonych proszków stopowych z zachowaniem ich struktury oraz scharakteryzowanie właściwości mechanicznych uzyskanych stopów masywnych. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie technologii nowych masywnych amorficznych i nanokrystalicznych stopów na osnowie Cu oraz na osnowie Al, a szczególnie optymalizacja parametrów procesu konsolidacji proszków pozwalająca na zachowanie amorficznej/nanokrystalicznej struktury w stopach masywnych. NANOCZĄSTKI MAGNETYCZNE do ZASTOSOWAŃ BIOMEDYCZNYCH KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. MARCIN LEONOWICZ E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 84 50 DATA ROZPOCZĘCIA: 04.06.2009 DATA ZAKOŃCZENIA: 03.06.2012 CEL PROJEKTU 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; WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 72 uzyskanie nanokrystalitów o właściwościach superparamagnetycznych; wytworzenie cząstek o zdolności do funkcjonalizacji, wytworzenie cząstek nietoksycznych. o finalnym kształcie i wymiarach. Zapotrzebowanie na spiekane magnesy Alnico rośnie. Wśród licznych ich zastosowań, na krajowym rynku, poważnymi użytkownikami stają się producenci liczników energii elektrycznej. Obecnie magnesy takie są importowane. OCZEKIWANE REZULTATY OCZEKIWANE REZULTATY 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. Planowane jest osiągnięcie parametrów zapisanych w tej normie dla gatunku Alnico 8: (BH)max – 31,8 kJ/m3; TK(Br) – –0,025; Br – 740 mT; TK(Hc) – 0,01; Hc – 119 kA/m; TK(BH) – –0,01; HRC – 45; Tc – 860°C; ρ– 7,0 g/cm3; Tmax – 550°C. OPRACOWANIE METODY WYTWARZANIA SPIEKANYCH MAGNESÓW z WYSOKOKOERCYJNEGO STOPU ALNICO 8 KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. MARCIN LEONOWICZ E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 84 50 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.03.15 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.03.14 CEL PROJEKTU Opracowanie technologii produkcji spiekanych magnesów z wysokokoercyjnego stopu Alnico 8. Magnesy Alnico mają już kilkudziesięcioletnią historię. Pomimo to, oprócz ferrytów i magnesów z ziem rzadkich, ciągle są głównymi graczami na rynku tego typu materiałów. Mianem Alnico określa się całą rodzinę stopów, znanych pod różnymi nazwami handlowymi i zawierających głównie trzy ferromagnetyczne metale: Fe, Co i Ni oraz mniejsze dodatki Al, Cu i innych pierwiastków. Podstawowymi zaletami Alnico są: wysoka temperatura Curie, sięgająca 850°C i duża wartość remanencji. Wszystkie stopy Alnico są bardzo twarde i kruche mechanicznie, dlatego podstawowe metody wytwarzania tych magnesów bazują na odlewaniu lub spiekaniu z proszków. Spiekane Alnico znajduje zastosowanie do produkcji dużych serii małych wyrobów o skomplikowanym kształcie. Metoda metalurgii proszków umożliwia otrzymanie wyrobów o finalnym kształcie, bez konieczności zastosowania kosztownej obróbki skrawaniem. Ogólne zasady spiekania Alnico są znane, jednak w literaturze nie podaje się szczegółów technologicznych i ich opracowanie stanowi cel niniejszej pracy. W latach ubiegłych znaczącym producentem magnesów Alnico w Polsce była huta Baildon. Obecnie działalnością tą zajmuje się spółka Magnesy Baildon. Jednostka ta produkuje magnesy odlewane. Technologia ta jest dosyć kosztowna, ze względu na konieczność prowadzenia wykańczającej obróbki skrawaniem przez szlifowanie i jest mało przydatna do wielkoseryjnej produkcji małych wyrobów, OPRACOWANIE SPOSOBU REGENERACJI MATERIAŁÓW ZUŻYTYCH FORM ODLEWNICZYCH STOSOWANYCH w PROCESIE ODLEWANIA PRECYZYJNEGO CZĘŚCI MASZYN i URZĄDZEŃ KIEROWNIK: dr inż. HUBERT MATYSIAK E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 81 06 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.09.12 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.09.11 CEL PROJEKTU Opracowanie sposobu regeneracji materiałów zużytych form odlewniczych stosowanych w procesie odlewania precyzyjnego części maszyn i urządzeń. OCZEKIWANE REZULTATY Technologia regeneracji materiałów zużytych form odlewniczych stosowanych w procesie odlewania precyzyjnego części maszyn i urządzeń z założeniem ich wykorzystania w pierwszej kolejności w procesie wytwarzania ceramicznych form odlewniczych, stosowanych w technologii precyzyjnego odlewania. Oznacza to, że zregenerowane materiały w znaczącym stopniu użyto w technologicznym obiegu zamkniętym procesu odlewania precyzyjnego. W szczególności surowce te użyto do wytwarzania takich elementów form jak: integralne misy wlewowe oraz galanteria ceramiczna wykorzystywana WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 73 do budowy układów wlewowych. Efekt końcowy projektu osiągnięto przy realnej współpracy z przedsiębiorcą potencjalnie zainteresowanym uruchomieniem komercyjnej produkcji materiałów na bazie opracowanej technologii oraz przedsiębiorcą, którego profil produkcji w znaczącym stopniu oparty jest na technologii odlewania precyzyjnego. Przedsiębiorcami tymi są WSK PZL Rzeszów oraz EKOMAT. BADANIA PROCESÓW KSZTAŁTUJĄCYCH POWIERZCHNIĘ ODLEWÓW w WYNIKU REAKCJI METAL-FORMA CERAMICZNA. OPRACOWANIE TECHNOLOGII WYTWARZANIA FORM ODLEWNICZYCH do CELÓW ROZWOJOWYCH i do PRODUKCJI ODLEWÓW JEDNOSTKOWYCH METODĄ RAPID PROTOTYPING, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „OPRACOWANIE TECHNOLOGII WYTWARZANIA ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH CZĘŚCI GORĄCEJ SILNIKÓW LOTNICZYCH METODĄ KRYSTALIZACJI KIERUNKOWEJ” KIEROWNIK: dr inż. HUBERT MATYSIAK E-MAIL: [email protected] TEL.: 48 22 234 81 06 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.12.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.08.31 CEL PROJEKTU Opracowanie technologii wytwarzania wielowarstwowej formy ceramicznej do odlewania precyzyjnego metodą krystalizacji kierunkowej elementów konstrukcyjnych części gorącej silników lotniczych pozwalającej na prawidłowe kształtowanie powierzchni odlewy precyzyjnego. Niniejsza oferta obejmuje: badania procesów kształtujących powierzchnie odlewów w wyniku reakcji metal-forma ceramiczna; opracowanie technologii wytwarzania form odlewniczych do celów rozwojowych i do produkcji modeli odlewów jednostkowych metodą rapid prototyping. OCZEKIWANE REZULTATY Technologia wytwarzania wielowarstwowych ceramicznych form odlewniczych stosowanych w procesie odlewania precyzyjnego, z założeniem ich wykorzystania w procesie odlewania monokrystalicznych i kierunkowozakrzepłych części silników lotniczych. Oznacza to, że wytworzone formy ceramiczne będą użyte do wytwarzania takich elementów jak: łopatki turbin czy inne części gorącej strefy silnika lotniczego. Cel zadania będzie osiągnięty przy współpracy z przedsiębiorcą zainteresowanym uruchomieniem komercyjnej produkcji monokrystalicznych i kierunkowozakrzepłych części lotniczych na bazie opracowanej w ramach projektu technologii wytwarzania formy odlewniczej. Przedsiębiorcą tym jest WSK PZL Rzeszów SA. KOMPOZYTY DIAMENT/WC/Co SPIEKANE w WARUNKACH NIETRWAŁOŚCI TERMODYNAMICZNEJ DIAMENTU KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. ANDRZEJ MICHALSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 83 82 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.05.21 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.05.20 CEL PROJEKTU Węgliki spiekane WC-Co znajdują szerokie zastosowanie w produkcji różnego rodzaju narzędzi skrawających i innych części maszyn, od których wymagana jest wysoka odporność na zużycie ścierne. Odporność węglików spiekanych na zużycie ścierne można znacząco zwiększyć zastępując część fazy węglikowej kilka razy twardszym diamentem. Jednak diament w temperaturze spiekania WC-Co (1400–1500°C) jest fazą metastabilną i ulega grafityzacji. W ramach projektu prowadzone są badania nad spiekaniem kompozytu WC-diament przy użyciu urządzenia PPS (Pulse Plasma Sintering), zbudowanego na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. Nowością na skalę światową zastosowanego urządzenia dla spiekania kompozytu WC-diament, jest zastosowanie dla nagrzewania impulsów prądu o natężeniu kilkudziesięciu kA i czasie trwania kilkaset mikrosekund. Zaletą wykorzystania silnoprądowych impulsów w procesie spiekania w porównaniu do konwencjonalnego nagrzewania prądem stacjonarnym jest kilkakrotnie krótszy czas spiekania i energooszczędność procesu. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie podstaw taniej energooszczędnej technologii wytwarzania węglików spiekanych, umacnianych cząstkami diamentu. Kompozyt maznacznie większą odporność na zużycie ścierne niż węgliki spiekane przy zachowaniu dużej odporności na kruche pękanie. Przewidywane zastosowanie kompozytu to narzędzia do obróbki twardych i trudno skrawalnych materiałów, jak: skały, beton, kompozyty i materiały drewnopochodne. WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 74 MASYWNE AMORFICZNE STOPY NIKLU i KOMPOZYTY na ich OSNOWIE WYTWARZANE METODĄ ZAGĘSZCZANIA PROSZKÓW KIEROWNIK: dr inż. DARIUSZ OLESZAK OPRACOWANIE NOWEGO PROCESU TECHNOLOGICZNEGO USUWANIA POWŁOK CERAMICZNYCH NANOSZONYCH w PROCESIE NATRYSKU PLAZMOWEGO na KRYTYCZNYCH ELEMENTACH SILNIKÓW LOTNICZYCH E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 84 08 KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. ANDRZEJ OLSZYNA DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.05.17 E-MAIL: [email protected] DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.11.16 TEL.: +48 22 234 57 14 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.10.02 CEL PROJEKTU DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.10.01 Wytworzenie masywnych niklowych stopów amorficznych z układu Ni-Zr-Ti-Cu-X (X = Si, B, Nb, Sn) i kompozytów na ich osnowie umacnianych fazą ceramiczną (Al2O3, TiC) poprzez zagęszczenie amorficznych proszków stopowych, uzyskanych metodą mechanicznej syntezy i sproszkowanych taśm szybkochłodzonych. CEL PROJEKTU OCZEKIWANE REZULTATY Możliwość projektowania nowych wysokowytrzymałych masywnych stopów amorficznych na osnowie niklu i ich kompozytów na podstawie przeprowadzonej analizy wpływu składu chemicznego stopów na ich zdolność do morfizacji, i określenia stabilności termicznej wytworzonych stopów, a w przypadku kompozytów – także na podstawie analizy rodzaju i zawartości fazy ceramicznej. Opracowanie nowej technologii usuwania zużytych lub niespełniających warunki techniczne powłok ceramicznych nanoszonych metodą natrysku plazmowego na elementach silników lotniczych i innych elementach konstrukcyjnych o dużej wartości (dużym stopniu przetworzenia). Doświadczenia w WSK Rzeszów wykazały, że nie wszystkie powłoki plazmowonanoszone na odpowiedzialne (krytyczne) elementy konstrukcyjne (samolotowe) spełniają kryteria zawarte w normach zakładowych ze względu na: obecność pęknięć, wykruszeń, skupisk porów, wtrąceń i zanieczyszczeń w powłoce; niedostateczną wytrzymałość wiązania powłoka-podłoże (łuszczenie powłok); chropowatość powierzchni powłoki; niedostateczną twardość. Istnieje pilna konieczność opracowania technologii pozwalającej na usuwanie powłok o niedostatecznej jakości z powierzchni wysoko przetworzonych elementów konstrukcyjnych, np. silników lotniczych, w sposób mało inwazyjny, tzn. ażeby podłoże nie uległo np. deformacji, zmianie struktury, wymiarów czy też naprężeniu. Proponowana technologia oparta jest na wykorzystaniu wysokociśnieniowego strumienia wody. OCZEKIWANE REZULTATY Otrzymanie w skali laboratoryjnej a następnie przemysłowej optymalnych parametrów obróbki strumieniem wody, pozwalających na usuwanie powłok ceramicznych. Opracowanie dokumentacji technologicznej usuwania powłok ceramicznych, nanoszonych metodą natrysku plazmowego przy użyciu wysokociśnieniowego strumienia wody. WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 75 ULTRADROBNOZIARNISTE STOPY Al do PRODUKCJI NITÓW o WYSOKIEJ WYTRZYMAŁOŚCI KIEROWNIK: dr inż. ZBIGNIEW PAKIEŁA E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 87 44 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.10.09 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 CEL PROJEKTU Wytworzenie wysokowytrzymałych stopów Al o właściwościach odpowiednich do wykonywania z nich nitów przeznaczonych do nitowania stopów o tym samym składzie chemicznym. OCZEKIWANE REZULTATY Przykładowe nity ze stopów Al o wysokiej wytrzymałości. OPRACOWANIE PARAMETRÓW TECHNOLOGICZNYCH WYTWARZANIA ZŁOŻONYCH POWŁOK ADHEZYJNYCH ZWIĘKSZAJĄCYCH ODPORNOŚĆ na ZUŻYCIE EROZYJNE STOPU TA6V, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „TECHNOLOGIE MODYFIKACJI WARSTWY WIERZCHNIEJ ZAAWANSOWANYCH MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH” KIEROWNIK: dr inż. KRZYSZTOF ROŻNIATOWSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 87 41 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.12.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.08.31 CEL PROJEKTU MODYFIKACJA POŁĄCZENIA WŁÓKNO OSNOWA METALICZNA w KOMPOZYTACH Cu-SiC, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „NOWOCZESNE TECHNOLOGIE oraz ZAAWANSOWANE MATERIAŁY i WYROBY w ZRÓWNOWAŻONYM ROZWOJU PRZEMYSŁU METALI NIEŻELAZNYCH” KIEROWNIK: dr inż. ZBIGNIEW PAKIEŁA E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 87 44 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.07.18 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.06.17 Opracowanie parametrów technologicznych wytwarzania złożonych powłok adhezyjnych zwiększających odporność na zużycie erozyjne stopu TA6V, ze szczególnym uwzględnieniem elementów konstrukcyjnych napędów lotniczych. Proponowana w projekcie metoda należy do grupy nowoczesnych technologii obróbki powierzchniowej, w których wykorzystywane jest kompleksowe podejście do kształtowania właściwości układu „podłoże/powłoka”. W trakcie realizacji prac badawczo-rozwojowych wykorzystano najnowsze opracowania technologiczne dotyczące procesów modyfikowania właściwości warstwy wierzchniej, ze szczególnym uwzględnieniem procesów nakładania powłok metodami PAPVD, w tym powłok wieloskładnikowych i wielowarstwowych. OCZEKIWANE REZULTATY Modelowe procedury technologiczne procesu wytwarzania powłok zwiększających odporność na zużycie stopu TA6V. W tym: parametry poszczególnych etapów procesu technologicznego; procedury kontroli jakości wytwarzanych powłok. Opracowane parametry technologiczne stanowią bazę projektowaną powłok adhezyjnych, zapewniających wzrost odporności erozyjnej elementów konstrukcyjnych ze stopu TA6V, jak również tworzą podstawy do opracowania technologii ich wytwarzania. CEL PROJEKTU Zwiększenie adhezji włókien SiC do osnowy Cu w kompozytach Cu-SiC poprzez modyfikację połączenia włókno osnowa metaliczna. OCZEKIWANE REZULTATY Kompozyty Cu-SiC o zwiększonej adhezji włókien do osnowy. WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 76 SYSTEM do WYZNACZANIA OPTYMALNEJ TEMPERATURY HARTOWANIA IZOTERMICZNEGO z WYKORZYSTANIEM METODY EMISJI AKUSTYCZNEJ KIEROWNIK: dr inż. KRZYSZTOF ROŻNIATOWSKI E-MAIL: [email protected] cieplnej. W wyniku realizacji projektu opracowano metodykę doboru optymalnej temperatury hartowania izotermicznego, opartą na pomiarze sygnałów emisji akustycznej powstających podczas procesu hartowania. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie dokumentacji technicznej oraz prototypu stanowiska do hartowania izotermicznego z jednoczesnym pomiarem sygnałów emisji akustycznej. Integralną część stanowi procedura rejestracji, analizy oraz interpretacji sygnałów EA, umożliwiająca określanie optymalnej temperatury hartowania izotermicznego. TEL.: +48 22 234 87 41 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.05.24 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.05.23 CEL PROJEKTU Istnieje zgodność poglądów, że przemianie bainitycznej towarzyszą efekty akustyczne. Jak wiadomo, rozprzestrzenianie się fal sprężystych wewnątrz lub na powierzchni materiału jest wynikiem lokalnego uwolnienia energii w procesie bliźniakowania lub ruchu dyslokacji ze znacznymi przyspieszeniami lub opóźnieniami. Fale te są zniekształcone przez ośrodek i wielokrotnie odbite od powierzchni. Właściwa rejestracja i analiza sygnałów emisji akustycznej z wykorzystaniem techniki komputerowej oraz zaawansowanych algorytmów analizy sygnałów (analiza falkowa i wieloparametryczna) pozwala na znaczne zwiększenie dokładność pomiarów. Stwarza to możliwość uzyskania korelacji rejestrowanych sygnałów EA z mikrostrukturą i właściwościami mechanicznymi materiału kształtowanymi na drodze izotermicznego hartowania. Głównymi celami prowadzonych w ramach realizacji projektu badań i analiz są: budowa stanowiska do hartowania izotermicznego z jednoczesną rejestracją sygnałów emisji akustycznej; określenie aktywności i intensywności akustycznej przemian fazowych podczas hartowania izotermicznego; wyznaczenie parametrów akustycznych oraz charakterystyk czasowych i częstotliwościowych fal sprężystych powstających podczas przemiany; scharakteryzowanie mikrostruktury i właściwości stali przed i po procesie hartowania izotermicznego; określenie korelacji pomiędzy parametrami sygnałów EA a mikrostrukturą i właściwościami stali; stworzenie systemu do określania optymalnej temperatury hartowania izotermicznego bazującego na analizie sygnałów EA. Jednym z efektów projektu jest również optymalizacja struktury i właściwości stali w gatunku ŁH15SG (konstrukcyjnej – łożyskowej i jednocześnie narzędziowej) w jednym procesie cieplnym - hartowaniu izotermicznym. Hartowanie to wywołujące w materiale powstanie bainitu dolnego pozwala zastąpić dwa klasyczne zabiegi cieplne, tzn. hartowanie martenzytyczne i niskie odpuszczanie (niekiedy uzupełnione przez obróbkę podzerową). W tym ekonomicznym procesie, nie tracąc na wytrzymałości i twardości, poprawić można wiązkość, a przy zastosowaniu odkształcenia plastycznego uniknąć częściowo (lub całkowicie) obróbki mechanicznej i powierzchniowej jaką stosuje się po tradycyjnej obróbce ANALIZA ROZWIĄZAŃ w ZAKRESIE MATERIAŁÓW do WYTWARZANIA, ROZDZIELANIA, CZYSZCZENIA i PRZECHOWYWANIA WODORU. MATERIAŁY i TECHNOLOGIE dla ROZWOJU GOSPODARKI WODOROWEJ w OPARCIU o PRZEMYSŁOWE GAZY PROCESOWE KIEROWNIK: dr inż. KRZYSZTOF ROŻNIATOWSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 87 41 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.07.27 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.06.04 CEL PROJEKTU Zapewnienie udziału Polski w europejskich i światowych inicjatywach technologicznych związanych z rozwojem gospodarki wodorowej, jako jednym z elementów zrównoważonego rozwoju energetyki i transportu. W realizacji projektu wykorzystano dotychczasowe osiągnięcia i możliwości najlepszych krajowych zespołów badawczych z obszaru inżynierii materiałowej, inżynierii procesowej i energetyki, integrując je w celu opracowania podstaw naukowych nowych technologii dla potrzeb wytwarzania, rozdzielania, czyszczenia, przechowywania i dystrybucji wodoru. Projekt składa się z trzech głównych zadań: pozyskiwanie wodoru z gazów przemysłowych (w tym metody konwersji gazu w celu zwiększenia zawartości oraz nowoczesnych metod oczyszczania wodoru); opracowanie podstaw technologii wytwarzania materiałów do rozdzielenia, czyszczenia i przechowywania wodoru; opracowanie materiałów dla potrzeb projektowania i budowy infrastruktury wodorowej. Jako wyjściowe źródło wodoru, określające wymagania aplikacyjne opracowywanych rozwiązań wybrano gaz koksowniczy – modelo- WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 77 wą mieszaninę gazów przemysłowych mogącą w najbliższych latach pełnić rolę podstawowego krajowego surowca dla produkcji wodoru na potrzeby syntez chemicznych i petrochemii. Rozwiązanie problemów wstępnego przygotowania surowego gazu koksowniczego do wykorzystania w nowoczesnych metodach separacji absorpcyjnej, adsorpcyjnej i membranowej oraz rozwój tych metod powiązano z rozwojem procesów konwersji, zawartego w gazie tlenku węgla do wodoru i z energetycznym wykorzystaniem gazów resztkowych. Projekt obejmuje opracowanie nowoczesnego procesu wydzielania wodoru z gazu koksowniczego, w tym opracowanie nowoczesnej technologii oczyszczania gazu koksowniczego, sprawdzenie tej technologii w doświadczalnej skali pilotowej oraz optymalizację technologii dla różnych wariantów aplikacyjnych. Zagadnienia inżynierii materiałowej zestawiono z problemami przemysłowych procesów separacji, oczyszczania i gromadzenia wodoru, z rozwojem podstaw technologii wytwarzania nowoczesnych materiałów niemetalowych i metalowych, w tym nanostrukturalnych i kompozytowych, niezbędnych dla projektowania i budowy infrastruktury wodorowej. Program badań materiałowych skoncentrowano na: eksploracji możliwości wykorzystania żelaza metalicznego i tlenków żelaza, jako jednoczesnego sorbentu i reagenta w innowacyjnych wysokotemperaturowych procesach wytwarzania, oczyszczania i magazynowania wodoru; określeniu przydatności wybranych ceramicznych przewodników protonowych oraz materiałów wykazujących mieszane przewodnictwo elektronowo-jonowe do konstrukcji elektrochemicznej pompy wodorowej, opracowanie technologii otrzymywania tych materiałów oraz konstrukcja modelu laboratoryjnego takiej pompy; opracowaniu podstaw technologii wytwarzania materiałów porowatych o pożądanych właściwościach sorpcyjnych wodoru i innych substancji gazowych. Procesy separacji i konwersji mieszanin gazowych zawierających wodór zwłaszcza pod ciśnieniem i w wysokich temperaturach wymagają stosowania specjalnych materiałów odpornych zwłaszcza na korozję wodorową. Podobnie wysokie wymagania materiałowe dotyczą projektowania i budowy infrastruktury wodorowej (rury, zawory, zbiorniki wysoko ciśnieniowe do bezpiecznego magazynowania gazu). Priorytetowe kierunki badawcze w zakresie materiałów dla potrzeb projektowania i budowy infrastruktury wodorowej obejmują: badania nad doborem polimerowych i hybrydowo-polimerowych materiałów dla infrastruktury wodorowej; metody wytwarzania elementów konstrukcyjnych o wysokich parametrach barierowości oraz mechanicznych; ocenę właściwości materiałów dla infrastruktury wodorowej; opracowanie metod projektowania struktur kompozytowych i elementów konstrukcyjnych dla infrastruktury wodorowej, określenie warunków bezpiecznej eksploatacji infrastruktury w kontekście degradacji wodorowej; opracowanie technologii wytwarzania nowoczesnych materiałów wielofunkcyjnych o budowie nanostrukturalnej i kompozytowej metodami mechanicznej syntezy i wysokoenergetycznego rozdrabniania, optymalizację składów chemicznych wytworzonych nanomateriałów kompozytowych w celu magazynowania wodoru oraz opracowanie zależności korelacyjnych pomiędzy właściwościami użytkowymi stopów/kompozytów odwracalnie absorbujących wodór a ich strukturą dla potrzeb infrastruktury wodorowej; opracowanie konstrukcji i dobór materiałów armatury zabezpieczającej i regulacyjnej instalacji infrastruktury wodorowej; opracowanie podstaw technologii otrzymywania nanomateriałów na bazie magnezu do przechowywania wodoru absorbowanego z fazy gazowej dla potrzeb rozwoju gospodarki wodorowej. OCZEKIWANE REZULTATY Projekt zgodny jest z najważniejszymi priorytetami europejskimi i amerykańskimi w obszarze gospodarki wodorowej i lokuje się w niszach badawczych tych programów na pograniczu inżynierii materiałowej, inżynierii procesowej i energetyki. Uzyskane w projekcie wyniki przekazano potencjalnym użytkownikom opracowywanych technologii, w tym w szczególności do zakładów koksowniczych, zakładów syntez chemicznych, wykorzystujących wodór, rafinerii, elektrowni cieplnych węglowych. Przewiduje się również inicjowanie działań do wprowadzenia opracowywanych koncepcji technologicznych do regionalnych i transregionalnych programów rozwoju innowacji technologicznych. OPRACOWANIE KOMPOZYTÓW z NANOKRYSTALICZNEGO WĘGLIKA WOLFRAMU w OSNOWIE Fe-Mn KIEROWNIK: dr inż. DARIUSZ SIEMIASZKO E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 683 77 93 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 CEL PROJEKTU Opracowanie stopu Fe-Mn, którego właściwości zbliżone są do właściwości kobaltu. Pozwala to na zastąpienie w węglikach spiekanych szkodliwego dla ludzi kobaltu alternatywną nietoksyczną osnową. Innym wymiernym efektem opracowania nowej osnowy jest redukcja kosztów wytwarzania węglików spiekanych z uwagi na znacznie (ok. 50 krotnie) niższą cenę proponowanej osnowy w stosunku do kobaltu. Jednocześnie opracowana nowa osnowa jest wykorzystana do otrzymywania węglików spiekanych z nanometrycznym rozmiarem ziarna, co wpisuje się w panujący trend do wytwarzania materiałów o jak najlepszych właściwościach mechanicznych. OCZEKIWANE REZULTATY Wytworzenie nanokrystalicznego kompozytu WC-Fe/Mn o zbliżonych właściwościach do kompozytów WC-Co. WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 78 NANOKOMPOZYT CERAMICZNOLIGNOCELULOZOWY KIEROWNIK: prof. dr hab. ALEKSANDRA SOKOŁOWSKA E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 87 20 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.04.20 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.19 CEL PROJEKTU Zbadanie wzajemnych oddziaływań nanocząstek różniących się budową chemiczną i fizyczną. Celem technologicznym jest opracowanie kompozytu na bazie nanocząstek ceramicznych i lignocelulozowych oraz polimeru o łańcuchu niewęglowym. OCZEKIWANE REZULTATY Nowy, ulepszony materiał drewnopochodny o wytrzymałości właściwej, nie gorszej od znanych materiałów drzewnych, o lepszych właściwościach przeciwogniowych i całkowitej nieszkodliwości w procesie produkcyjnym, w warunkach używania, w trakcie spalania i podczas utylizacji. OPRACOWANIE TECHNOLOGII WYTWARZANIA oraz METOD CHARAKTERYZOWANIA RUSZTOWAŃ dla KOMÓREK do REGENERACJI TKANEK KOSTNYCH oraz PLATFORM-NOŚNIKÓW LEKÓW z NANOWŁÓKIEN OTRZYMYWANYCH z BIOZGODNYCH BIODEGRADOWALNYCH POLIMERÓW TECHNIKAMI ELEKTROPRZĘDZENIA. OPRACOWANIE METODY OCENY BIODEGRADACJI WYROBÓW MEDYCZNYCH ZGODNIE ze STANDARDAMI MIĘDZYNARODOWYMI, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „BIODEGRADOWALNE WŁÓKNINY dla ZASTOSOWANIA w MEDYCYNIE, ROLNICTWIE i TECHNICE” KIEROWNIK: dr inż. WOJCIECH ŚWIĘSZKOWSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 87 92 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.03.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 CEL PROJEKTU Opracowanie technologii wytwarzania oraz metod charakteryzowania rusztowań dla komórek do regeneracji tkanek kostnych oraz platform-nośników leków z nanowłókien otrzymywanych z biozgodnych biodegradowalnych polimerów technikami elektroprzędzenia. Ponadto opracowana zostanie metoda oceny biodegradacji wyrobów medycznych zgodnie ze standardami międzynarodowymi. OCZEKIWANE REZULTATY Prototyp rusztowania dla komórek (skafoldu) do regeneracji tkanki kostnej na bazie nanowłókien z polimerów degradowanych otrzymanych technikami elektroprzędzenia z roztworu. Prototyp platformy-nośnika leków na bazie nanowłókien z polimerów degradowanych otrzymanych technikami elektroprzędzenia z roztworu. Metody i procedury charakteryzowania struktury i właściwości mechanicznych nanowłókien z biozgodnych biodegradowalnych polimerów wytwarzanych techniką elektroprzędzenia. Metody i stanowiska oceny biodegradacji wyrobów medycznych zgodnie ze standardami międzynarodowymi. WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 79 KSZTAŁTOWANIE WŁAŚCIWOŚCI UŻYTKOWYCH ALUMINIUM i JEGO STOPÓW METODAMI CHEMICZNEGO i ELEKTROCHEMICZNEGO OSADZANIA WARSTW KOMPOZYTOWYCH OPRACOWANIE TECHNOLOGII WYTWARZANIA WARSTW KOMPOZYTOWYCH ANTYŚCIERNYCH, ANTYKOROZYJNYCH i ŻAROODPORNYCH na STOPACH TYTANU i NIKLU KIEROWNIK: dr hab. inż. MARIA TRZASKA KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. TADEUSZ WIERZCHOŃ E-MAIL: [email protected] E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 87 08 TEL.: +48 22 848 87 01 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.07.01 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.02.23 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.12.31 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.08.22 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Ulepszenie właściwości tribologicznych i odporności korozyjnej wyrobów z aluminium i jego stopów - najbardziej popularnych materiałów stosowanych w technice. Mała twardość i odporność na zużycie ścierne oraz duża podatność na działanie korozyjne środowiska nie zapewnia wyrobom i urządzeniom wykonanym z takich materiałów niezawodnego działania podczas ich eksploatacji. Efektywnym sposobem ograniczenia niekorzystnych zjawisk wynikających z mechanicznej współpracy różnych elementów maszyn i urządzeń oraz oddziaływań korozyjnych środowiska jest nałożenie na ich powierzchnię warstw z materiałów kompozytowych. W przypadku tego typu materiałów, bardziej niż w innych, istnieje możliwość projektowania pożądanych właściwości materiału. Dla wyrobów ze stopów aluminium potencjalnie duże możliwości w poprawianiu ich właściwości użytkowych stwarzają warstwy kompozytowe z metalową osnową niklową i dyspersyjną fazą ceramiczną (Al2O3, Si3N4, SiC) wytwarzane metodami redukcji chemicznej i elektrochemicznej. Wbudowanie twardej dyspersyjnej fazy ceramicznej w odporną chemicznie warstwę niklową pozwala w efektywny sposób zwiększyć twardość oraz odporność na zużycie przez tarcie samej warstwy przy jednoczesnym zachowaniu jej wysokiej odporności na korozję. Zastosowane procesy do wytwarzania takich warstw nie są zbyt skomplikowane w realizacji praktycznej i dają się łatwo dostosować do określonych potrzeb oraz zapewniają konstytuowanie się warstw o jednakowej ich grubości na całej pokrywanej powierzchni, dobrej szczelności i przyczepności do podłoża. Opracowanie nowatorskich technologii wytwarzania dyfuzyjnych warstw kompozytowych typu: Al2O3 + fazy międzymetaliczne z układu Ti-Al na stopie tytanu Ti6Al4V powszechnie stosowanym w przemysłach lotniczym, chemicznym, a także obecnie motoryzacyjnym; Al2O3 + fazy międzymetaliczne z układu Ni-Al na stopie niklu – Inconel 625 – stosowanym w lotnictwie, np. łopatki turbin, w przemyśle chemicznym, np. w procesach wytwarzania włókien szklanych. Warstwy te wytwarzane są metodą hybrydową łączącą otrzymywanie powłok aluminiowych (stopów aluminium) metodą magnetronowego rozpylania z procesem utleniania jarzeniowego stanowiącą przedmiot zgłoszenia patentowego nr P366529 z dnia 23.03.2004 r., oraz technologii wytwarzania dyfuzyjnych warstw azotku chromu – CrN na stopie Inconel 625. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie dokumentacji technologicznej. Wytyczne konstrukcyjne urządzeń do realizacji opracowanych technologii. Obróbka konkretnych detali przemysłowych i wstępne prace wdrożeniowe. Rozprawy doktorskie, publikacje. OCZEKIWANE REZULTATY Powłoki z materiałów kompozytowych na aluminium i jego stopach zapewniają dużą odporność na zużycie ścierne oraz zwiększają odporność korozyjną. Taka modyfikacja warstwy powierzchniowej tego typu materiałów pozwala na znaczne poszerzenie ich zastosowań w technice. Wyniki projektowanych badań będą mogły stanowić podstawę do opracowania technologii efektywnego modyfikowania wyrobów z aluminium i jego stopów za pomocą powierzchniowych warstw kompozytowych wytwarzanych metodami chemicznymi i elektrochemicznymi. WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 80 SYSTEM PROCEDUR METODYCZNYCH i KRYTERIÓW CHARAKTERYZOWANIA i DIAGNOZOWANIA ZDOLNOŚCI EKSPLOATACYJNEJ MAGISTRALNYCH RUROCIĄGÓW TECHNOLOGICZNYCH w PRZEMYŚLE CHEMICZNYM KIEROWNIK: dr inż. ANDRZEJ ZAGÓRSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 87 15 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.11.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.10.31 CEL PROJEKTU Opracowanie aplikacyjnego systemu procedur metodycznych i kryteriów charakteryzowania oraz diagnozowania zdolności eksploatacyjnej magistralnych rurociągów technologicznych w przemyśle chemicznym poprzez wykonanie badań przemysłowych i badań przedkonkurencyjnych zdefiniowanych w zadaniach harmonogramu realizacji projektu. Osiągnięcie założonego celu stwarza niezbędne warunki do uzyskania efektów gospodarczych i ekonomicznych u odbiorców wyniku projektu, tj. w przedsiębiorstwach przemysłu chemicznego, eksploatujących technologiczne rurociągi magistralne dla potrzeb realizowanych procesów produkcyjnych. Natomiast dla wnioskodawcy projektu osiągnięcie założonego celu oznacza powiększenie dorobku naukowego w postaci nowej wiedzy bezpośrednio przydatnej w praktyce gospodarczej. Efektem ekonomicznym, uzasadniającym poniesienie nakładów w postaci środków budżetowych oraz własnych wnioskodawcy jest zysk z tytułu sprzedaży usług z zastosowaniem przedmiotowego systemu. Stosowanie systemu w praktyce z bezpośrednim udziałem wnioskodawcy jest okolicznością umożliwiającą doskonalenie funkcji systemu poprzez wykorzystywanie doświadczeń i weryfikowanie nowej wiedzy w warunkach stosowania. OCZEKIWANE REZULTATY System procedur metodycznych i kryteriów charakteryzowania oraz diagnozowania zdolności eksploatacyjnej magistralnych rurociągów technologicznych w przemyśle chemicznym, uwzględniających wykorzystanie najnowszych zdobyczy naukowych w zakresie diagnostyki nieniszczącej materiałów. WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 81 KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. KRZYSZTOF KURZYDŁOWSKI OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie i wytworzenie pasywnych nanostrukturalnych pancerzy kompozytowych z cieczą koloidalną i z cieczą magnetoreologiczną do ochrony np. ciała człowieka. E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 87 29 DATA ROZPOCZĘCIA: 2005.02.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.01.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: Tekes, The National Technology Agency Product and Production Technology, Finland PARTNERZY: Ministere de la Region Wallone – Direction Générale Des Technologies, de la Recherche, Belgium; Istituut Voor De Aanmoediging Van Innovatie Door Wetenschap En Technologie in Vlaanderen, Belgium; Academy of Finland, Finland; Ministry of Economic Aff air and Labour of Nrw, Germany; Icelandic Centre for Research, Iceland; Enterprise Ireland, Ireland; Ministry for University, Education and Science, Italy; Latvian Council of Science, Latvia; Fonds National de la Recherche, Luxembourg; The Research Council of Norway, Norway; Ministry of Scientific Research and Information Technology/ Ministerstwo Nauki i Informatyzacji, Poland; Ministry of Higher Education, Science and Technology, Slovenia; Kti/Cti The Innovation Promotion Agency, Switzerland; Invest Northern Ireland, United Kingdom INTELIGENTNE PANCERZE PASYWNE z ZASTOSOWANIEM CIECZY REOLOGICZNYCH ze STRUKTURAMI NANO KIEROWNIK: prof. dr hab. MARCIN LEONOWICZ E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 84 50 DATA ROZPOCZĘCIA: 01.04.2009 DATA ZAKOŃCZENIA: 31.03.2013 PARTNERZY: Instytut Technologii Bezpieczeństwa „MORATEX” Łódź, Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia w Zielonce ZEWNĘTRZNA AKTYWACJA RESORBOWALNYCH MATERIAŁÓW KIEROWNIK: dr inż. WOJCIECH ŚWIĘSZKOWSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 87 92 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.10.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.09.30 KOORDYNATOR PROJEKTU: prof. N. Verdonschot, Stichting Katholieke Universiteit, Holandia PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE ERA-NET MATERIALS PARTNERZY: Inion Oy, Finlandia; TECRES SPA, Italy; ENCAPSON BV, Holandia; Zakład Doświadczalny Echo-Son SA, Polska; Innocore Technologies BV, Holandia; Glasgow University, Wielka Brytania; Magnet-Physik Dr. Steingroever GmbH, Niemcy; BIOMATECH SAS, Francja; Degradable Solution AG, Szwajcaria CEL PROJEKTU Opracowanie nowych implantów, których proces resorbcji może być aktywowany z zewnątrz. Wiąże się to z opracowywaniem nowej technologii pozwalającej na kontrolowanie i aktywowanie resorbcji biomateriałów. OCZEKIWANE REZULTATY W pierwszym etapie prac opracowano technologię umożliwiającą zapoczątkowanie procesu resorpcji polimerowego materiału implantu. Następnie technologię tą zastosowano do kilku wybranych z obecnie stosowanych implantów ortopedycznych i przebadano in vitro. W fazie prototypowania przeprowadzono prace zmierzające do opracowania nowych implantów ortopedycznych wykorzystujących nową technologię. Projekt ExAct ResoMat dotyczy bioresorbowalnych implantów stosowanych w leczeniu złamań oraz rekonstrukcji tkanek kostnych. 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. WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 82 WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI 85 DR INŻ. Rozwój metod mikrołączenia mechanicznego ROBERT CACKO 85 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. LUCJAN DĄBROWSKI 86 86 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. Opracowanie technologii i wykonanie elementów konstrukcyjnych do prototypu motoszybowca z silnikiem elektrycznym AOS-71 LUCJAN DĄBROWSKI Opracowanie technologii i wykonanie elementów konstrukcyjnych do prototypu samolotu bezzałogowego Samonit PW-141 PROF. DR HAB. INŻ. Wieloparametrowa diagnostyka stanu narzędzia KRZYSZTOF JEMIELNIAK 86 PROF. DR HAB. INŻ. MARCIN PERZYK 87 PROF. DR HAB. INŻ. JACEK SENKARA 87 PROF. DR HAB. INŻ. KRZYSZTOF WILCZYŃSKI Zastosowanie metod eksploracji danych do poprawy jakości i ekonomiki produkcji odlewniczej Analiza zmian w warstwie wierzchniej stali wysokostopowych, stopów niklu i stopów tytanu w wyniku wysokotemperaturowych procesów próżniowych stosowanych w przemyśle lotniczym Modelowanie procesu przeciwbieżnego wytłaczania dwuślimakowego tworzyw polimerowych PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE 88 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. LUCJAN DĄBROWSKI 88 PROF. DR HAB. INŻ. JERZY KOZAK 89 DR INŻ. PRZEMYSŁAW OBORSKI 89 PROF. DR HAB. INŻ. KONSTANTY SKALSKI Kształtowanie profili nanometrycznych o charakterze przemysłowym Badania procesu obróbki elektrochemicznej mikroelementów (μ-ECM) MicroTechnologies for Re-launching European Machine Manufacturing SMEs Badanie wpływu parametrów konstrukcyjnych i materiałowych na funkcjonalność i trwałość endoprotezy głowy kości promieniowej stawu łokciowego WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI 84 ROZWÓJ METOD MIKROŁĄCZENIA MECHANICZNEGO KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. ROBERT CACKO [email protected] OPRACOWANIE TECHNOLOGII i WYKONANIE ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH do PROTOTYPU MOTOSZYBOWCA z SILNIKIEM ELEKTRYCZNYM AOS-71 +48 22 234 84 21 DATA ROZPOCZĘCIA: 2009.04.20 KIEROWNIK: DATA ZAKOŃCZENIA: 2012.04.19 E-MAIL: KOORDYNATOR PROJEKTU: 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. OCZEKIWANE REZULTATY 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: 15.12.2008 DATA ZAKOŃCZENIA: 14.07.2009 KOORDYNATOR PROJEKTU: prof. Krzysztof Arczewski Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej; Politechnika Rzeszowska PARTNERZY: CEL PROJEKTU Opracowano technologię na obrabiarki sterowane numerycznie skrawające i elektroerozyjne na wykonanie elementów konstrukcji nośnej do foremników kadłuba i dźwigarów prototypu motoszybowca z silnikiem elektrycznym AOS-71. OCZEKIWANE REZULTATY W rezultacie na bazie obrobionych elementów konstrukcyjnych wykonano foremniki dla kształtowania kadłuba i dźwigarów motoszybowca z silnikiem elektrycznym AOS-71. WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI 85 OPRACOWANIE TECHNOLOGII i WYKONANIE ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH do PROTOTYPU SAMOLOTU BEZZAŁOGOWEGO SAMONIT PW-141 gii 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 OCZEKIWANE REZULTATY KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. nzw. dr hab. inż. LUCJAN DĄBROWSKI [email protected] 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. +48 22 628 81 10 DATA ROZPOCZĘCIA: 15.09.2008 DATA ZAKOŃCZENIA: 14.07.2009 KOORDYNATOR PROJEKTU: prof. Zdobysław Goraj Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej; Politechnika Wrocławska; Wojskowa Akademia Techniczna PARTNERZY: ZASTOSOWANIE METOD EKSPLORACJI DANYCH do POPRAWY JAKOŚCI i EKONOMIKI PRODUKCJI ODLEWNICZEJ 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. OCZEKIWANE REZULTATY Wykonanie foremniki dla kształtowania kadłuba i dźwigarów samolotu bezzałogowego Samonit. 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 w Elblągu; OŻ Drawski SA w Drawskim Młynie; Silum Sp. Z o.o. w Opojowicach; Specodlew (Kraków, Radom); Huta Małapanew w Ozimku; OŻ Wulkan w Częstochowie PARTNERZY: WIELOPARAMETROWA DIAGNOSTYKA STANU NARZĘDZIA KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. dr hab. inż. KRZYSZTOF JEMIELNIAK [email protected] + 48 22 234 86 56 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.06.09 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.06.08 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. 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 strate- OCZEKIWANE REZULTATY Oprogramowanie wspierające prowadzenie następujących działań w odlewni: przygotowanie danych zebranych w toku produkcji dla potrzeb analiz; WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI 86 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. Tworzenie wiedzy inżynierskiej w postaci reguł logicznych, przydatnej w projektowaniu i kontroli procesów. ANALIZA ZMIAN w WARSTWIE WIERZCHNIEJ STALI WYSOKOSTOPOWYCH, STOPÓW NIKLU i STOPÓW TYTANU w WYNIKU WYSOKOTEMPERATUROWYCH PROCESÓW PRÓŻNIOWYCH STOSOWANYCH w PRZEMYŚLE LOTNICZYM KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: chemiczny i strukturę warstwy wierzchniej oraz morfologię powierzchni. Stan warstwy wierzchniej jest decydujący dla procesów spajania i modyfikacji powierzchni, a także wpływa na właściwości eksploatacyjne wyrobów, np. odporność na korozję. OCZEKIWANE REZULTATY Procedury badawcze i znajomość mechanizmów procesów, oraz przede wszystkim baza danych ujmująca relację pomiędzy parametrami procesów próżniowych (temperaturą, czasem i ciśnieniem cząstkowym) a zmianami w warstwie wierzchniej i niektórymi właściwościami eksploatacyjnymi wytypowanych materiałów. Wyniki pracy powinny znaleźć zastosowanie w nowych opracowaniach technologicznych i umożliwić optymalizację już istniejących rozwiązań. MODELOWANIE PROCESU PRZECIWBIEŻNEGO WYTŁACZANIA DWUŚLIMAKOWEGO TWORZYW POLIMEROWYCH KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. dr hab. inż. KRZYSZTOF WILCZYŃSKI [email protected] +48 22 234 85 70 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.02.27 DATA ZAKOŃCZENIA: 2011.02.26 prof. dr hab. inż. JACEK SENKARA [email protected] +48 22 849 96 21 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.10.23 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 CEL PROJEKTU Opracowanie bazy wiedzy na temat zmian zachodzących w warstwie wierzchniej i na powierzchni wybranych stali wysokostopowych, stopów niklu i stopów tytanu w środowisku próżni w podwyższonej temperaturze. W przemyśle lotniczym stosowane są wysokiej jakości materiały metalowe, jak specjalne stale wysokostopowe (austenityczne, ferrytyczne, martenzytyczne), stopy niklu i stopy tytanu. W szeregu technologii wymagana jest „atmosfera” próżni, dla zapewnienia odpowiedniej jakości wykonanych z nich części i podzespołów i spełnienia wysokich wymagań odbiorców. Odnosi się to do lutowania próżniowego, spawania wiązką elektronową, zgrzewania dyfuzyjnego, obróbek cieplnych, nanoszenia powłok PVD/CVD i innych. W podwyższonej temperaturze w próżni zachodzi szereg procesów w warstwie powierzchniowej metali i stopów, zmieniających skład CEL PROJEKTU Opracowanie modelu matematycznego procesu wytłaczania dwuślimakowego przeciwbieżnego tworzyw sztucznych i na tej podstawie modelu komputerowego procesu. Model ten obejmuje opis transportu tworzywa w stanie stałym, opis przebiegu uplastyczniania tworzywa oraz przepływu tworzywa w stanie uplastycznionym w układach ślimakowych o różnej geometrii. Model zintegrowano z modelem przepływu tworzywa przez głowicę wytłaczarską, co umożliwia symulację procesu wytłaczania w różnych konfiguracjach geometrycznych ślimaków i głowic. Model umożliwia również prognozowanie przebiegu procesu wytłaczania na podstawie charakterystyki geometrycznej układu ślimakowego i głowicy, warunków technologicznych procesu oraz właściwości przetwarzanego tworzywa. Stanowi więc narzędzie projektowania procesu wytłaczania dwuślimakowego przeciwbieżnego. OCZEKIWANE REZULTATY Model komputerowy wytłaczania dwuślimakowego przeciwbieżnego tworzyw sztucznych, umożliwiający symulację tego procesu w różnych warunkach przetwórstwa, geometrycznych, technologicznych i materiałowych. WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI 87 KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: prof. nzw. dr hab. inż. LUCJAN DĄBROWSKI [email protected] +48 22 628 81 10 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: 15.05.2009 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.06.04 DATA ZAKOŃCZENIA: 31.08.2009 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.02.11 Instytut Wysokich Ciśnień PAN; Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej, Politechnika Rzeszowska; Instytut Obróbki Plastycznej PARTNERZY: PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE KSZTAŁTOWANIE PROFILI NANOMETRYCZNYCH o CHARAKTERZE PRZEMYSŁOWYM Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania w Krakowie, Polska KOORDYNATOR PROJEKTU: 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: KOORDYNATOR PROJEKTU: Prof. Małgorzata Lewandowska CEL PROJEKTU Opracowano technologię na elektroerozyjne obrabiarki sterowane numerycznie na wykonanie z materiałów trudnoobrabialnych elementów matrycy, o wysokiej dokładności i gładkości, do przeciskania przez kanał kątowy (ECAP). OCZEKIWANE REZULTATY W rezultacie na bazie obrobionych elementów konstrukcyjnych wykonano oprzyrządowanie umożliwiające wytwarzanie profili nanometrycznych o charakterze przemysłowym. 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. OCZEKIWANE REZULTATY 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. WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI 88 KIEROWNIK: E-MAIL: TEL.: dr inż. PRZEMYSŁAW OBORSKI BADANIE WPŁYWU PARAMETRÓW KONSTRUKCYJNYCH i MATERIAŁOWYCH NA FUNKCJONALNOŚĆ i TRWAŁOŚĆ ENDOPROTEZY GŁOWY KOŚCI PROMIENIOWEJ STAWU ŁOKCIOWEGO [email protected] +48 22 234 85 35 KIEROWNIK: DATA ROZPOCZĘCIA: 2005.10.01 E-MAIL : DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.09.30 TEL. : KOORDYNATOR PROJEKTU: Soraluce S. Coop., Hiszpania Anton Anger Gesselschaft mbH, Austria; Westcam Datentechnik GmbH, Austria; Akustik-Design, DI Dr.techn. Harald Graf-Mueller, Austria; Joh. Fuchs & Sohn GmbH, Austria; Profactor Produktionsforschungs GmbH, Austria; Universitaet Bremen Germany LZH Laser Akademie GmbH, Germany; Lumera Laser GmbH, Germany; Laser Zentrum Hannover e.V., Germany; Kugler GmbH Feinmechanik + Optik, Germany; Atos Gesellschaft fuer Angewandte Technische und Optische Systeme mbH, Germany; Netherlands Organisation for Applied Scientifi c Research (Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek) – TNO, Netherlands; Nekofa - Vianen B.V., Netherlands; Upmato b.v. Netherlands Van Hoorn Hardmetaal B.V., Netherlands; Marcosta, Poland; Andrychowska Fabryka Maszyn S.A.,, Poland; Fabryka Obrabiarek Precyzyjnych „AVIA“ S.A., Poland; Mondragon Assembly S.Coop., Spain; Mondragon Goi Eskola Politeknikoa JMA, S.Coop., Spain; Kendu, S. Coop., Spain; Ideko S. Coop., Spain; ONA Electroerosion S.A., Spain; Grid Xitek Limited, United Kingdom; Micro Systems (UK) Ltd, United Kingdom; University of Wales, Cardiff United Kingdom PARTNERZY: prof. dr hab. inż. KONSTANTY SKALSKI [email protected] +48 22 234 82 56 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.12.31 CEL PROJEKTU Przeprowadzenie badań i testów funkcjonalnych nowej, zgłoszonej do opatentowania, konstrukcji endoprotezy głowy kości promieniowej z konstrukcjami dostępnymi na rynku. Z uwagi na modułowe rozwiązanie konstrukcyjne, badania węzłów tarcia oraz stabilności połączeń modułów endoprotezy są kluczowymi zagadnieniami rzutującymi na prawidłowe i długotrwałe funkcjonowanie implantu przed wszczepieniem i po nim. Badania te są jednym z ważniejszych aspektów w planowanym również procesie certyfikacji nowego wyrobu we współpracy z krajowym producentem implantów ChM Sp z o.o. Natomiast długoletnia współpraca z Kliniką Chirurgii Urazowej Narządu Ruchu CMKP-SPSK w Otwocku pozwala na zastosowania kliniczne nowych konstrukcji oraz ich obserwacje potwierdzające poprawność funkcjonowania implantu. PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE MICROTECHNOLOGIES for RE-LAUNCHING EUROPEAN MACHINE MANUFACTURING SMES OCZEKIWANE REZULTATY Nowa endoproteza o wysokich własnościach funkcjonalnych i trwałościowych potwierdzonych badaniami, a także zainicjowanie procesu pozyskania licencji na tego typu endoprotezę przez krajowego producenta implantów. WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI 89 WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA 92 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. ANDRZEJ KULIG 92 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. MARIAN KWIETNIEWSKI 93 PROF. DR HAB. INŻ. BOGDAN MIZIELIŃSKI 94 DR INŻ. ALEKSANDER PANEK 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” Metodologia zarządzania jakością i ciśnieniem wody w sieciach wodociągowych Systemy oddymiania w usuwaniu skutków ataku terrorystycznego w wielkokubaturowych obiektach użyteczności publicznej Termomodernizacja budynków użyteczności publicznej zgodna z zasadami zrównoważonego rozwoju – STEP WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA 91 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” OCZEKIWANE REZULTATY 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). KIEROWNIK: prof. nzw. dr hab. inż. ANDRZEJ KULIG E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 629 30 26 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.04.20 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.19 METODOLOGIA ZARZĄDZANIA JAKOŚCIĄ i CIŚNIENIEM WODY w SIECIACH WODOCIĄGOWYCH 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). 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. KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. MARIAN KWIETNIEWSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 53 36 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.05.15 DATA ZAKOŃCZENIA: 2011.05.14 CEL PROJEKTU Opracowanie metodologii zarządzania jakością i ciśnieniem wody w systemie jej dystrybucji, aby przeciwdziałać wtórnemu zanieczyszczeniu wody i stabilizować ciśnienie w sieci wodociągowej. Celami dodatkowymi są: przebadanie wpływu materiałów przewodów na wtórne zanieczyszczenie wody w sieci wodociągowej; opracowanie metod: lokalizacji stacji „pomiaru” jakości wody w oparciu o teorię geometrii fraktalnej i lokalizacji stacji pomiaru ciśnienia w oparciu o teorię zbiorów rozmytych. Podstawą zarządzania jakością i ciśnieniem wody w systemie jej dystrybucji jest nowoczesny system monitoringu on-line sieci wodociągowych, który pozwoli ponadto na zaproponowanie skutecznych technologii poprawy jakości i stabilizacji ciśnienia wody dostarczanej do odbiorców. Dla osiągnięcia założonego celu niezbędne są następujące działania: wstępny wybór parametrów mogących istotnie wpływać na jakość wody i niestabilność ciśnienia w przewymiarowanych sieciach wodociągowych; badania wpływu materiałów na jakość wody w sieci wodociągowej; WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA 92 opracowanie metodologii wykorzystania teorii geometrii fraktalnej do planowania lokalizacji stacji monitorowania jakości wody w sieci; opracowanie metodologii wykorzystania teorii zbiorów rozmytych do planowania lokalizacji stacji monitorowania ciśnienia w sieci; opracowanie metod: monitorowania sieci wodociągowych oraz utrzymania wysokiej jakości wody i stabilności ciśnienia w systemie jej dystrybucji; opracowanie modelu sieci do zarządzania ciśnieniem i jakością wody z zastosowaniem GIS (Geograficznego Systemu Informacji); weryfikacja metody monitorowania w warunkach rzeczywistych na przykładzie wybranej sieci wodociągowej. OCZEKIWANE REZULTATY Metodyka zarządzania jakością i ciśnieniem wody w sieciach wodociągowych. Metody poprawy jakości wody i sterowania ciśnieniem w przewymiarowanych sieciach wodociągowych poprzez zastosowanie odpowiednich technologii płukania ukierunkowanego, stacji mobilnych z dezynfekcją, pompowni współpracujących ze zbiornikami do płukania „końcówek” sieci oraz urządzeń i technik regulacji oraz sterowania ciśnieniem w sieci. Model komputerowy sieci wodociągowej do zarządzania jakością i ciśnieniem wody z wykorzystaniem Geograficznego Systemu Informacji (GIS) umożliwiającego przestrzenną analizę i wizualizację wyników monitorowania sieci. SYSTEMY ODDYMIANIA w USUWANIU SKUTKÓW ATAKU TERRORYSTYCZNEGO w WIELKOKUBATUROWYCH OBIEKTACH UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. BOGDAN MIZIELIŃSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 78 16 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.10.22 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.10.21 CEL PROJEKTU Analiza przewidywanej skuteczności działania stosowanych systemów oddymiania do ograniczenia skutków chemicznego ataku terrorystycznego w wielkokubaturowych budynkach użyteczności publicznej takich jak: hale dworców lotniczych i kolejowych, centra handlowe, galerie, hale widowiskowe i sportowe oraz podobne obiekty. Jednym z możliwych scenariuszy aktu terroru jest atak na duży obiekt użyteczności publicznej przy użyciu substancji toksycznych. W przypadku nagłego i niespodziewanego ataku terrorystycznego, polegającego na przykład na wprowadzeniu substancji trujących, łatwo rozprzestrzeniających się w powietrzu, w budynkach użyteczności publicznej, kluczowa dla życia ludzkiego może być możliwość niezwłocznego obniżenia stężenia niebezpiecznego zanieczyszczenia poniżej dopuszczalnego progu. Struktura budynku i jego wyposażenie w instalacje powinny umożliwić jak najszybszą realizację tego procesu i w efekcie zmniejszenie lub wyeliminowanie niebezpieczeństwa zatrucia ludzi. Problem jest szczególnie ważny, bo dotyczy budynków wielkokubaturowych o jednoczesnym dużym zgromadzeniu ludzi. Przeciwdziałanie skutkom możliwego ataku terrorystycznego powinno zacząć się już w fazie projektowania obiektu budowlanego. Projektant powinien przewidzieć możliwość wykorzystania mechanicznej wentylacji, a szczególnie systemu oddymiania do jak najszybszego rozcieńczenia i bezpiecznego usunięcia skażonego powietrza ze strefy przebywania ludzi. W zakresie projektu mieszczą się takie zagadnienia jak określenie cech głównych rodzajów zagrożeń, ocena stopnia rozprzestrzeniania się zanieczyszczonego powietrza, analiza warunków wykorzystania systemów oddymiania do usuwania substancji toksycznych. OCZEKIWANE REZULTATY Ocena oraz określenie warunków wykorzystania systemów oddymiania do usuwania z przestrzeni wielkokubaturowego obiektu użyteczności publicznej, substancji trujących zawieszonych w powietrzu. W wyniku prowadzonej w projekcie pracy badawczej uzyskano dodatkową wiedzę rozwijającą dziedzinę przepływów powietrza w dużych przestrzeniach użytkowych. Uzyskane wyniki mogą stanowić podstawę do sformułowania zaleceń związanych z zastosowaniem instalacji oddymiających do usuwania skutków ataku terrorystycznego. WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA 93 TERMOMODERNIZACJA BUDYNKÓW UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ ZGODNA z ZASADAMI ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU – STEP KIEROWNIK: dr inż. ALEKSANDER PANEK E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 606 608 703 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.12.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2011..02.28 CEL PROJEKTU Dostarczenie narzędzi wspomagających podejmowanie decyzji wyboru rozwiązań technicznych w budynkach nowych i istniejących, które przyczynią się do zmiany tradycyjnych rozwiązań budowlanych na rzecz rozwiązań zoptymalizowanych zgodnych z przyjętym kryterium. Budynki użyteczności publicznej zajmują szczególne miejsce wśród zasobów budowlanych w Polsce. Służą one samorządom lokalnym i administracji państwowej do wypełniania obowiązków statutowych takich jak np. edukacja, ochrona zdrowia, kultura i inne. Standard energetyczny budynków istniejących jest zły, a dokonywane modernizacje mają ograniczony zakres. Budynki te często są wyznacznikiem lokalnej praktyki budowlanej i powinny być budynkami demonstracyjnymi w zakresie możliwych do zastosowania technologii energooszczędnych. Ponadto, nowoczesna modernizacja powinna jako priorytet przyjąć jakość środowiska wewnętrznego i aspekty oddziaływania obiektu na środowisko naturalne. Powoduje to rozszerzenie zakresu badań o takie elementy jak np.: zagadnienia oświetlenia elektrycznego i dziennego, emisje z materiałów, produktywność użytkowników, gospodarka wodą, odpadami, proces zarządzania obiektem i terenem wokół niego, a także nowe rozwiązania architektoniczne. Uzupełnienie zagadnień energetycznych termomodernizacji o powyżej wymienione było przedmiotem projektu naukowo badawczego realizowanego przez Politechnikę Warszawską i Norweski Uniwersytet Techniczny z Trondheim pt. SureBuild – Sustainable Rehabilitation of Polish Buildings, który dotyczył budynków szkolnych. Dlatego w projekcie STEP realizowana jest kontynuacja współpracy z NTNU ze szczególnym uwzględnieniem: oświetlenia dziennego, wentylacji hybrydowej i doświadczeń norweskich związanych z budownictwem spełniającym zasady zrównoważonego rozwoju. Projekt, jako interdyscyplinarny, wymaga powołania zespołu ekspertów z różnych wydziałów PW, a integratorem cząstkowych wyników jest wydział Inżynierii Środowiska PW. OCZEKIWANE REZULTATY Programy komputerowe do szacowania zużycia energii, programy komputerowe szacujące oddziaływanie budynków na środowisko, internetowe kursy dla inżynierów i architektów dotyczące różnych aspektów zrównoważonego rozwoju, propozycje zmian programów nauczania w zakresie uwzględnienia energooszczędności i rozwoju zrównoważonego, artykuły i wystąpienia na konferencjach. WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA 94 WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI i LOTNICTWA PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI i LOTNICTWA 97 DR INŻ. Autonomiczne systemy sterowania bomb lotniczych ROBERT GŁĘBOCKI 97 PROF. DR HAB. INŻ. ANDRZEJ TEODORCZYK Konstrukcja 5-cylindrowego wysokoprężnego bezkorbowego silnika lotniczego o pojemności 3000 cm3 i o osiach cylindrów równoległych do osi wału silnika PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE 98 DR INŻ. ADAM DACKO 99 99 PROF. DR HAB. INŻ. Analiza odporności przyszłych struktur lotniczych: poprawianie ich własności przez stosowanie nowych materiałów i właściwe ukształtowanie ZDOBYSŁAW GORAJ Symulacja charakterystyk stateczności i sterowności samolotu na etapie projektu koncepcyjnego PROF. DR HAB. INŻ. Badanie nowych konfiguracji samolotów pasażerskich ZDOBYSŁAW GORAJ 100 PROF. DR HAB. INŻ. JANUSZ NARKIEWICZ 101 DR HAB. INŻ. JANUSZ PIECHNA NEFS – nowy zintegrowany system napędu pojedynczej klapy skrzydła samolotu Projekt zintegrowany dla zaawansowanych systemów bezpieczeństwa WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI i LOTNICTWA 96 AUTONOMICZNE SYSTEMY STEROWANIA BOMB LOTNICZYCH KIEROWNIK: dr inż. ROBERT GŁĘBOCKI E-MAIL: [email protected] KONSTRUKCJA 5-CYLINDROWEGO WYSOKOPRĘŻNEGO BEZKORBOWEGO SILNIKA LOTNICZEGO o POJEMNOŚCI 3000 cm3 i o OSIACH CYLINDRÓW RÓWNOLEGŁYCH do OSI WAŁU SILNIKA TEL.: +48 22 234 59 33 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.03.02 KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. ANDRZEJ TEODORCZYK DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.03.01 E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 52 26 CEL PROJEKTU Opracowanie systemów sterowania i nawigacji dla bomb lotniczych i pojazdów lądowych, opartych na inercjalnych czujnikach pomiaru położenia. W zaproponowanym rozwiązaniu pozycja sterowanego obiektu wyznaczana jest na początku misji przez system GPS lub inny. Następnie określana jest pozycja docelowa oraz trajektoria po jakiej mamy do niej dotrzeć. W trakcie wykonywania misji kontrolę nad ruchem obiektu sprawuje układ nawigacji inercjalnej INS. Badania koncentrują się na wykorzystaniu tego typu systemu nawigacji do dwóch obszarów zastosowań: samonaprowadzających bomb lotniczych oraz sterowania autonomicznych pojazdów lądowych (rozpoznanie i rekonesans ochrona konwojów). OCZEKIWANE REZULTATY Autonomiczny system nawigacji i sterowania oparty na INS w wersjach dla bomb lotniczych i pojazdów lądowych, a w szczególności: opracowany system samonaprowadzania opartego na INS dla bomb lotniczych oraz zintegrowany z nim układ wykonawczy oparty na zestawie impulsowych rakietowych silników korekcyjnych uniwersalny dla bomb różnych wagomiarów; wyniki badań symulacyjnych systemu samonaprowadzania bomb lotniczych; opracowany i zaaplikowany system autonomicznego sterowania opartego na INS dla pojazdu elektrycznego Melex; wyniki badań laboratoryjnych i terenowych powyższego układu wraz z opracowaniem algorytmów i praw sterowania oraz ich weryfikacja; wymagania sprzętowe stawiane obu powyższym systemom. DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.10.09 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.10.08 CEL PROJEKTU Zbudowanie badawczej wersji przedprototypowego 5-cylindrowego silnika o masie ok. 100 kg i mocy ok. 240 kW. Takie założenia umożliwiają otrzymanie masy jednostkowej równej 0,41 kg/kW (co odpowiada 0,31 kg masy silnika/KM). Bardzo istotną cechą dla zastosowania silnika w lotnictwie jest jego duża trwałość. Z jednej strony jest to pochodna innowacyjnej konstrukcji silnika, prowadzącej do 3-krotnego zmniejszenia bocznej siły tłokowej, a więc mniejszego zużycia gładzi cylindrowej i powierzchni bocznej tłoka. Z drugiej strony wynika to z faktu, że niezmieniony jest system spalania – pozostaje komora spalania i dobrze sprawdzone walcowy cylinder oraz walcowy tłok. Projekt odpowiada światowym tendencjom i wymaganiom dla zastosowań lotniczych w zakresie redukcji zużycia paliwa, zmniejszenia emisji spalin na 100 km lotu, obniżenia ciężaru i powierzchni czołowej silnika oraz zwiększenia jego trwałości i niezawodności. Przedmiotem projektu jest przeznaczony dla lotnictwa wysokoprężny spalinowy silnik tłokowy o nietypowym układzie cylindrów ułożonych równolegle do wału, z którego jest odbierana moc (tzw. silnik rewolwerowy). Zamiana ruchu posuwisto-zwrotnego tłoków na ruch obrotowy wału następuje za pomocą mechanizmu tarczy wahliwej (wobble plate) blokowanej przez przekładnię zębatą. Podstawową korzyścią, wynikającą z takiej konstrukcji, jest mała masa jednostkowa silnika (kilogram masy silnika przypadający na uzyskany kilowat mocy – parametr kluczowy dla lotnictwa). Drugą istotną cechą dla lotnictwa jest mała powierzchnia czołowa takiego silnika, umożliwiająca zastosowanie mniejszych, bardziej aerodynamicznych kadłubów, a tym samym poprawiająca osiągi samolotu. OCZEKIWANE REZULTATY Konstruowany dwuetapowo silnik, tj. najpierw wykonano wstępny dwucylindrowy silnik badawczy, który posłużył do pierwotnych badań na hamulcu elektrowirowym. Uzyskane w praktyce badawczej parametry umożliwiają doskonalenie i modyfikacje konstrukcyjne docelowego badawczego przedprototypowego silnika pięciocylindrowego. Zarówno wstępny jak i docelowy silnik badawczy przebadano pod kątem: rozkładu temperatur na gładziach cylindrowych (ok. 100 punktów pomiarowych), ciśnienia i pulsacji ciśnień we wszystkich kanałach wylotowych i dolotowych, miejscowych prędkości przepływu w kanałach i ich zawirowania, wydatku masowego powietrza, paliwa oraz spalin, momentu obrotowego i mocy oraz pulsacji momentu, naprężeń w częściach o nowatorskiej konstrukcji. Wykonano pełny bilans energetyczny, tj. obejmujący ilość ciepła traconego w układzie chłodzenia, układzie wylotowym, na napędy dodatkowe (olejowy, wodny), bilans turbosprężarki. WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI i LOTNICTWA 97 KIEROWNIK: dr inż. ADAM DACKO E-MAIL: [email protected] TEL:: +48 22 234 50 70 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.10.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.03.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: Integrated Aerospace Sciences Corporation (INASCO), Greece PARTNERZY: Royal Military Academy – Patrimony, Belgium; Institut fuer Vebundwerkstoff e GmbH, Germany; University of Patras, Greece; Hellenic Aerospace Industry S.A., Greece; Israel Aircraft Industries Ltd, Israel; Nederlands Organisation for Applied Scientifi c Research, Netherlands; PIEP - Polo de Inovacao em Engenharia de Polimeros, Portugal; Associacao para a Valorizacao e Promocao da Oferta de Empresas Nacionais para o Sector Aeronautico – PEMAs, Portugal; Sener Ingenieria y Sistemas, Spain; Fundacion Inasmet, Spain; SICOMP AB, Sweden; Health and safety Executive, United Kingdom; University of Sheffi eld, United Kingdom OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie innowacyjnych, nowoczesnych metodologii wzmocnienia odporności lotniczych struktur kompozytowych i hybrydowych na skutki wybuchów i pożarów. Nowe środki wzmocnienia odporności na wybuch i pożar oparte są na zastosowaniu nowoczesnych materiałów (i technologii materiałowych) i wdrożeniu nowych technik projektowych dostosowanych do nowych możliwości, jakie oferują nowe materiały. Po pomyślnym wdrożeniu nowych środków wzmocnienia odporności lotniczych struktur kompozytowych i hybrydowych: dziesięć razy polepszyła się zdolność do pracy w warunkach wybuchu (struktur kompozytowych i hybrydowych) w porównaniu ze strukturami odniesienia; poprawiła się odporność struktur kompozytowych i hybrydowych na rozprzestrzenianie się pożaru poprzez zredukowanie o połowę (50 mm) odległości podtrzymywania ognia przy istnieniu płomienia pilota oraz natychmiastowe wygaśnięcie pożaru po usunięciu tego płomienia; dwukrotnie wydłużył się czas odporności struktur kompozytowych i hybrydowych na przepalenie. Aby zastosować te nowe środki wzmocnienia, konieczna jest znajomość rozkładów pewnych parametrów wrażliwości elementów konstrukcji na wybuchy oraz dwa różne rodzaje pożarów, co również jest innowacyjnym rezultatem projektu VULCAN. Rozkłady parametrów wrażliwości na wybuch i pożar określono na podstawie analizy odpowiednio przeskalowanych modeli lotniczych struktur kompozytowych i hybrydowych, dokonanej przy użyciu opracowanych narzędzi numerycznych, badań modelowych (dla dużych prędkości odkształceń oraz zachowanie w warunkach pożaru) oraz innych narzędzi, które powstały na potrzeby projektu i dotyczyły lotniczych struktur kompozytowych i hybrydowych. PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE ANALIZA ODPORNOŚCI PRZYSZŁYCH STRUKTUR LOTNICZYCH: POPRAWIANIE ich WŁASNOŚCI przez STOSOWANIE NOWYCH MATERIAŁÓW i WŁAŚCIWE UKSZTAŁTOWANIE CEL PROJEKTU Opracowanie nowoczesnych materiałów oraz optymalizacja strategii projektowania mające na celu wzmocnienie lotniczych struktur kompozytowych lub hybrydowych, jak również zapobieganie katastrofalnym uszkodzeniom, spowodowanym wybuchem wewnątrz konstrukcji lub pożarem. Jest to możliwe dzięki określeniu wrażliwości modelowych konstrukcji na efekty wybuchu oraz pożaru. Utworzone narzędzia symulacji numerycznych zweryfikowano wynikami doświadczeń, co pozwala uzyskać rozkłady pewnych parametrów wrażliwości typowych fragmentów konstrukcji na uszkodzenia. Zidentyfikowano wrażliwe lokalizacje, a następnie wzmocniono je w dwojaki sposób: poprzez wprowadzenie znowelizowanych metod projektowania, a także zastosowanie odpowiednio zaprojektowanych nowych materiałów kompozytowych lub hybrydowych. Środki pośrednie lub bezpośrednie rozważono bazując na strategii wzmacniania przez ukształtowanie struktury lub modyfikację materiału. Wzmocnione struktury lotnicze zaprojektowano, wyprodukowano oraz poddano weryfikacji w celu sprawdzenia jak blisko udało się osiągnąć założony docelowy efekt dziesięciokrotnie większej odporności udarowej i ogniowej konstrukcji, przy jak najmniejszym wzroście masy struktury. WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI i LOTNICTWA 98 PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE SYMULACJA CHARAKTERYSTYK STATECZNOŚCI i STEROWNOŚCI SAMOLOTU na ETAPIE PROJEKTU KONCEPCYJNEGO BADANIE NOWYCH KONFIGURACJI SAMOLOTÓW PASAŻERSKICH KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. ZDOBYSŁAW GORAJ E-MAIL: [email protected] KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. ZDOBYSŁAW GORAJ TEL.: +48 22 234 54 28 E-MAIL: [email protected] DATA ROZPOCZĘCIA: 2005.04.01 TEL.: +48 22 234 54 28 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.03.31 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.11.01 KOORDYNATOR PROJEKTU: Airbus SAS, Francja DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.10.31 PARTNERZY: Vyzkumny a zkusebni letecky ustav a.s., Czechy; Dassault Aviation, Francja; Hurel-Hispano, Francja; Office National d’Etudes et de Recherches Aérospatiales, Francja; SNECMA Moteurs, Francja; ARTTIC, Francja; Airbus France SAS, Francja; Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt e.V., Niemcy; Universitaet Stuttgart, Niemcy; Technische Universitaet Muenchen, Niemcy; IBK Ingenieurbuero Dr. Kretzschmar, Niemcy; Airbus Deutschland GmbH, Niemcy; EADS Deutschland GmbH, Corporate Research Center, Niemcy; Rolls-Royce Deutschland Ltd. & Co. KG, Niemcy; MTU Aero Engines GmbH, Niemcy; Inegrated Aerospace Sciences Corporation (INASCO), Grecja; The Provost Fellows and Scholars of the College of the Holy and Undivided Trinity of Queen Elizabeth near Dublin (hereinafter called TCD), Irlandia; Centro Italiano Ricerche Aerospaziali ScpA, Włochy; Alenia Aeronautica S.p.A., Włochy; Piaggio Aero Industries SPA, Włochy; Stichting National Lucht – en Ruimtevaartlaboratorium (National Aerospace Laboratory), Holandia; PEDECE (projecto, Empreendimentos, Desenvolvimento e Equipametos Cientificos de Engenharia), Portugalia; Federal State Unatary Enterprise Aerohydrodynamic Institute, Rosja; Airbus Espana S.L. Siciedad Unipersonal, Hiszpania; Instituto Nacional de Técnica Aerospacial, Hiszpania; Swedish Defence Research Agency, Szwecja; Kungliga Tekniska Hoegskolan, Szwecja; Airbus UK, Wielka Brytania; MessierDowty Limited, Wielka Brytania; University of Southampton, Wielka Brytania; University of Greenwich, Wielka Brytania; Rolls-Royce plc, Wielka Brytania; Aircraft Research Association Ltd., Wielka Brytania KOORDYNATOR PROJEKTU: Kungliga Tekniska Hoegskolan, Sweden PARTNERZY: Vyzkumny a zkusebni letecky ustav a.s., Czech Republic; Dassault Aviation, France; Offi ce 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 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. OCZEKIWANE REZULTATY 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. CEL PROJEKTU Projekt NACRE (badanie nowych konfiguracji samolotów pasażerskich) realizuje trzy cele strategiczne: jakość i dostępność nowych samolotów dla potencjalnych użytkowników; użytkowanie nowych samolotów w zgodnie z interesami środowiska naturalnego (w tym ograniczenie hałasu i emisji spalin); dalszy wzrost efektywności ekonomicznej pasażerskiego transportu lotniczego. Zastosowane technologie podporządkowano idei obniżonego hałasu, możliwości opracowania latającego skrzydła oraz niskiego kosztu produkcji i eksploatacji. Jednym z celów projektu jest głębsze zrozumienie zagadnień podstawowych związanych z ochroną środowiska i ekonomiki transportu (na poziomie elementów struktury, takich jak skrzydło, kadłub, zespół napędowy) i dopasowanie technologii do zintegrowanego systemu elementów struktury. WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI i LOTNICTWA 99 OCZEKIWANE REZULTATY Zdefiniowanie i przebadanie trzech wzajemnie sprzecznych cech samolotu pasażerskiego: jakości i dostępności (w sensie stosunkowo niskiej ceny); minimalnego wpływu na środowisko naturalne; wysokiej efektywności ekonomicznej całego systemu transportu lotniczego. Systematyczne projektowanie, badanie i oszacowywanie nowych koncepcji aerodynamicznych umożliwia wybór optymalnego rozwiązania konstrukcyjnego i gwarantuje przemysłowi europejskiemu uzyskanie przewagi technologicznej na kolejne dziesięciolecia. Wprowadzenie nowych funkcji użytkowych systemu zwiększania siły nośnej skrzydeł samolotu w wyniku różnicowego wychylanie klap, dotyczy to zintensyfikowania rozpraszania wirów spływających ze skrzydeł, poprawy wyważenia oraz sterowania przechylaniem samolotu. Zmniejszenie o co najmniej 15% przerw w użytkowaniu samolotu powodowanych przez system zwiększania siły nośnej. Zwiększenie o co najmniej 25% sprawności układu napędu klap. Zwiększenie L/D w locie ustalonym o 2– 3%, jako efekt różnicowego wychylania klap. Zmniejszenie o 20% masy elementów mocujących mechanizm wychylania klap w wyniku zastosowania zintegrowanej struktury kompozytowej. Zmniejszenie o 5% kosztów wytwarzania i montażu systemu ze względu na zmniejszoną liczbę elementów. Ułatwienie obsługi. Zmniejszenie kosztów montażu w wyniku nowych koncepcji projektowych i związanych z nimi metod wytwarzania. NEFS – NOWY ZINTEGROWANY SYSTEM NAPĘDU POJEDYNCZEJ KLAPY SKRZYDŁA SAMOLOTU KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. JANUSZ NARKIEWICZ E-MAIL: [email protected] PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE OCZEKIWANE REZULTATY TEL.: +48 22 234 78 84 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.03.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.02.28 KOORDYNATOR PROJEKTU: EADS Deutschland GmbH Corporate Research Centre, Niemcy PARTNERZY: Helsinki University of Technology, Finlandia; Institut fuer Verbundwerkstoffe GmbH, Niemcy; Airbus Deutschland GmbH, Niemcy; Diehl Aerospace GmbH, Niemcy; ACE GmbH – Advanced Composite Engineering, Niemcy; Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt e.V., Niemcy; SAAb AB (publ), Saab Avitronics, Szwecja; Stridsberg Powertrain AB, Szwecja; RUAG Aerospace, Szwajcaria; Goodrich Actuation Systems Ltd., Wielka Brytania; BAE Systems (Operations) Ltd., Wielka Brytania CEL PROJEKTU Projekt dotyczy nowej koncepcji systemu i mechanizmu wychylania klap samolotu pasażerskiego, pozwalającej na indywidualne wychylanie każdej klapy. Opracowano nowy zintegrowany ze strukturą skrzydła mechanizm napędowy klap. Jest to istotna modyfikacja systemu aktualnie stosowanego, która znacznie obniża koszty, usprawnia obsługę oraz zapewnia większą elastyczność działania systemu w stosunku do rozwiązań stosowanych we współczesnych samolotach pasażerskich. Głównym celem projektu NEFS jest modyfikacja mechanizmu wychylania klap skrzydła samolotu w celu zwiększenia niezawodności, zmniejszenia kosztów, dodania nowych możliwości funkcjonalnych, uproszczenia montażu i poprawy bezpieczeństwa pasażerów dzięki większej redundancji systemu. WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI i LOTNICTWA 100 KIEROWNIK: dr hab. inż. JANUSZ PIECHNA E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 77 68 DATA ROZPOCZĘCIA: 2004.04.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.03.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: Netherlands Organisation for Applied Scientific Research (Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek) – TNO, Holandia PARTNERZY: Technische Universitaet Graz (Technical University of Graz), Austria; Concept Technologie GmbH, Austria; Association des Constructeurs Europeans de Motocycles, Belgia; Toyota Motor Engineering & Manufacturing Europe, Belgia; Federation of European Motorcyclist’ Associations, Belgia; Skoda Vyzkum S.R.O., Czechy; MECALOG SARL, Francja; Peugeot Citroen Automobiles S.A., Francja; Regienov – Renault Recherche et Innovation, Francja; Esi Software, Francja; Institut National de Recherche sur les Transports et leur Securite, Francja; Faurecia Sieges d’Automobile S.A., Francja; Universite Louis Paster, Francja; Siemens VDO Automotive AG, Niemcy; Siemens Restraint Systems GmbH, Niemcy; Partnership for Dummy Technology and Biomechanics, Niemcy; Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtchaft E.V. (Verkehrstechnisches Institut der Deutschen Versicherer), Niemcy; Daimler Chrysler AG, Niemcy; Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung E.V., Niemcy; Takata-Petri AG, Niemcy; Volkswagen AG, Niemcy; Saint-Gobain Sekurit Deutschland GmbH& CO.KG, Niemcy; Dekra Automobil GmbH, Niemcy; Bundesanstalt fuer Strassenwesen, Niemcy; Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen, Niemcy; RheinischWestfaelische Technische Hochschule Aachen, Niemcy; Universita degli Studi di Firenze, Włochy; Dainese S.P.A., Włochy; Fiat Auto S.P.A., Włochy; Politecnico di Torino, Włochy; Centro Ricerche Fiat – Societa Consortile per Azioni, Włochy; First Technology safety Systems (Europe), Holandia; Technische Universiteit Eindhoven, Holandia; Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, Polska; Instituto Superior Tecnico, Portugalia; Fundacion para la Investigacion y Desarrollo en Automocion, Hiszpania; Idiada Automotive Technology S.A., Hiszpania; Hierros y Aplanaciones S.A., Hiszpania; Universidad Politecnica de Madrid, Hiszpania; Chalmers Tekniska Hoegskola Aktiebolag, Szwecja; Bolton Institute of Higher Education, Wielka Brytania; University of Birmingham, Wielka Brytania; Cranfield Impact Centre Ltd., Wielka Brytania; Cellbond Composites Ltd., Wielka Brytania; TRL Limited, Wielka Brytania CEL PROJEKTU Znaczące przyczynienie się do spadku ilości ofiar śmiertelnych na drogach Europy. Od strony technicznej projekt dostarcza najnowszych rozwiązań i demonstruje ich skuteczne działanie we wszystkich najgroźniejszych – jeśli chodzi o skutki – scenariuszach wypadków drogowych. Struktura projektu opiera się na zidentyfikowanych i wyodrębnionych grupach użytkowników dróg (samochodów osobowych i ciężarowych, pieszych, motocyklistów i rowerzystów) oraz rodzajach wypadków drogowych (np. zderzenia 2 samochodów – czołowe i boczne, samochodu z motocyklem, rowerem, najechanie na pieszych itp.) Projekt APROSYS koncentruje się na zagadnieniach związanych z poprawą bezpieczeństwa biernego na drogach. Obejmuje swoimi badaniami szczególnie zagadnienia biomechaniki zderzeń, rozwoju nowoczesnych systemów bezpieczeństwa biernego zarówno wyposażenia pojazdów, jak również infrastruktury drogowej. APROSYS integruje istniejące i działające samodzielnie grupy badawcze z całej Europy w celu wspólnej pracy nad najnowocześniejszymi rozwiązaniami z dziedziny biernego bezpieczeństwa drogowego. Tym samym pośrednio ma na celu podniesienie konkurencyjności przemysłu i rozwiązań europejskich na rynku światowym. OCZEKIWANE REZULTATY Redukcja liczby śmiertelnych ofiar na drogach europejskich rocznie o około 15000. Ze względu na długofalowy charakter wdrożeniowy badań podejmowanych przez projekt APROSYS, efekt zmniejszania się liczby zabitych na drogach Europy spodziewany jest nie wcześniej niż po 2010 roku. WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI i LOTNICTWA PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE PROJEKT ZINTEGROWANY dla ZAAWANSOWANYCH SYSTEMÓW BEZPIECZEŃSTWA 101 WYDZIAŁ MECHATRONIKI PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ MECHATRONIKI 104 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. ADAM BIEŃKOWSKI Magnetosprężyste sensory sił ściskających i momentów skręcających z pierścieniowymi rdzeniami o strukturze amorficznej 104 PROF. DR HAB. INŻ. MAREK DOBOSZ Interferometryczny system pomiarowy z diodą laserową 104 PROF. DR HAB. INŻ. JAN MACIEJ KOŚCIELNY Inteligentny system diagnostyki i wspomagania sterowania procesów przemysłowych „DIASTER” 105 PROF. DR HAB. INŻ. System i czujniki optoelektroniczne do zdalnego monitorowania MAŁGORZATA KUJAWIŃSKA i pomiarów przemieszczeń i odkształceń obiektów inżynierskich 106 DR INŻ. EDYTA ŁADYŻYŃSKA-KOZDRAŚ Modelowanie i symulacja numeryczna sterowanych, ruchomych obiektów mechanicznych z nałożonymi więzami nieholonomicznymi traktowanymi jako prawa sterowania 106 DR INŻ. LESZEK SAŁBUT Metoda i urządzenie do interferencyjnego, multispektralnego, automatycznego pomiaru obiektów o skokowej zmianie wysokości, a zwłaszcza długości środkowej długich płytek wzorcowych klasy dokładności K 107 DR INŻ. ROBERT SITNIK Zautomatyzowany system do trójwymiarowej digitalizacji obiektów polskiego i europejskiego dziedzictwa kulturowego 107 DR INŻ. LESZEK WAWRZYNIUK Opracowanie i optymalizacja demonstratora technologii wykrywania skażeń biologicznych wykorzystującego metodę fourierowskiej spektroskopii w podczerwieni, w ramach projektu zamawianego pt. „Zdalne wykrywanie i identyfikacja skażeń biologicznych z wykorzystywaniem zaawansowanych metod optoelektronicznych” PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE 108 PROF. DR HAB. INŻ. Smart inspection system for high speed and multifunctional MAŁGORZATA KUJAWIŃSKA testing of MEMS and MOEMS 108 PROF. DR HAB. INŻ. Digital holography for 3D and 4D real-world objects, capture, MAŁGORZATA KUJAWIŃSKA processing and display WYDZIAŁ MECHATRONIKI 103 MAGNETOSPRĘŻYSTE SENSORY SIŁ ŚCISKAJĄCYCH i MOMENTÓW SKRĘCAJĄCYCH z PIERŚCIENIOWYMI RDZENIAMI o STRUKTURZE AMORFICZNEJ INTERFEROMETRYCZNY SYSTEM POMIAROWY z DIODĄ LASEROWĄ KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. MAREK DOBOSZ E-MAIL: [email protected] KIEROWNIK: prof. nzw. dr hab. inż. ADAM BIEŃKOWSKI TEL.: +48 22 234 83 47 E-MAIL: [email protected] DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.02.16 TEL.: +48 22 234 85 51 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.02.15 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.09.11 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.09.10 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Opracowanie prototypowego systemu interferometrycznego do pomiaru następujących wielkości: przemieszczenia liniowego i kątowego, prędkości i przyspieszenia, drgań mechanicznych, prostoliniowości, płaskości. Opracowanie i przygotowanie do praktycznego wdrożenia nowej klasy czujników do pomiaru sił ściskających oraz momentów skręcających. W budowie tych czujników znajdują zastosowanie najnowszej klasy magnetyki o strukturze amorficznej, dlatego czujniki te cechują się: wysoką czułością, szerokim zakresem pomiarowym, który może być dobierany poprzez zmianę wymiarów geometrycznych rdzenia czujnika, możliwością pracy w podwyższonym zakresie temperatur, ograniczonym jedynie temperaturą Curie, wysoką odpornością na korozję, co umożliwia pracę w trudnych warunkach środowiskowych, relatywnie niską (w porównaniu z czujnikami tensometrycznymi) ceną. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie zestawu czujników magnetosprężystych do pomiaru sił ściskających i momentów skręcających. Odbiorcami wyników projektu są krajowe przedsiębiorstwa produkcyjne z branży techniki pomiarowej i automatyki przemysłowej. Ocenia się, że w Polsce jest ponad 300 przedsiębiorstw prywatnych, które mogą być zainteresowane bezpośrednim wdrożeniem wyników projektu do praktyki produkcyjnej lub też zastosowaniem opracowanych czujników w budowanych urządzeniach i systemach pomiarowych. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie: prototypu interferometrycznego systemu laserowego, zasilanego diodą laserową stabilizowaną interferometrycznie; stanowiska do pomiaru długości fali światła, emitowanego przez diodę laserową, niezbędnego do wzorcowania systemu; stanowiska do pomiaru niestabilności tej długości fali do sprawdzania poprawności działania systemu; modelowego systemu do ultradźwiękowego pomiaru temperatury powietrza wzdłuż osi optycznej wiązki pomiarowej; stanowiska do kalibracji elektronicznych czujników temperatury. INTELIGENTNY SYSTEM DIAGNOSTYKI i WSPOMAGANIA STEROWANIA PROCESÓW PRZEMYSŁOWYCH „DIASTER” KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. JAN MACIEJ KOŚCIELNY E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 83 80 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.04.03 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.12.31 CEL PROJEKTU Budowa systemu, który realizuje następujące zadania: modelowanie i identyfikacja procesów – przy wykorzystaniu różnych technik modelowania i typów modeli: bilansowych, fizykochemicznych, liniowych, neuronowych, rozmytych, neuronowo-rozmytych; WYDZIAŁ MECHATRONIKI 104 odkrywanie wiedzy w bazach danych; budowa programowych sensorów i analizatorów; budowa symulatorów procesów przemysłowych (np. dla potrzeb szkolenia operatorów, itp.); sterowanie nadrzędne i optymalizacja punktów pracy procesów, oprogramowane zostaną algorytmy nadrzędnej regulacji predykcyjnej dla różnych klas modeli procesów oraz metody optymalizacji punktów pracy; nadrzędne strojenie oraz adaptacja pętli regulacyjnych w sterownikach systemu automatyki; zaawansowane przetwarzanie zmiennych procesowych – konfigurowalne w postaci schematu bloków funkcyjnych; diagnostyka procesów realizowana kilkoma metodami przez niezależne moduły programowe – planowane są moduły diagnostyki bazujące na: zdecentralizowanym wnioskowaniu rozmytym wykorzystującym metody detekcji oparte na modelach oraz heurystycznych zależnościach, wykorzystaniu odpornych modeli neuronowych, sieciach przekonań i modelach wieloaspektowych; wizualizację wyników działania systemu; wspomaganie decyzji operatorów w stanach nienormalnych i awaryjnych, tj. automatyczne dostarczanie operatorom instrukcji postępowania w takich stanach procesu. W systemie wykorzystano moduły programowe modelowania i diagnostyki istniejące już w systemie AMandD. System DIASTER jest przeznaczony do zastosowania w przemysłach: energetycznym, ciepłowniczym, chemicznym, farmaceutycznym, hutniczym, spożywczym i innych. Jest on dostosowany do współpracy z różnymi zdecentralizowanymi systemami automatyki (DCS) oraz systemami monitorowania procesów (SCADA). Dane pomiarowe do systemu diagnostycznego doprowadzane są na drodze transmisji cyfrowej pomiędzy systemem automatyki a systemem DIASTER z wykorzystaniem standardu OPC. OCZEKIWANE REZULTATY System DIASTER jest rozwiązaniem unikatowym w skali światowej. Nie ma obecnie systemu, który realizuje tak szeroki zakres funkcji, jak planowane w systemie DIASTER. Przewidywane korzyści: zwiększenie bezpieczeństwa procesów; zmniejszenie zagrożeń dla środowiska naturalnego; ograniczenie strat w stanach nienormalnych i awaryjnych; ograniczenie kosztów obsługi remontowej – remonty planowane na podstawie oceny stanu technicznego zamiast okresowych; eliminacja przeciążenia informacyjnego operatorów; poprawa jakości regulacji, dzięki zdalnemu strojeniu i adaptacji pętli regulacyjnych; zwiększenie efektywności procesów, redukcja zużycia surowców energii lub poprawa jakości produkcji w wyniku stosowania optymalizacji punktów pracy; możliwość szkolenia operatorów procesu z zastosowaniem symulatorów procesu; stworzenie nowych miejsc pracy dla wykwalifikowanych specjalistów w firmach inżynierskich wdrażających system oraz w przedsiębiorstwach go eksploatujących; stworzenie polskiego produktu z zakresu wysokiej technologii, mającego szanse wdrożeń w krajach UE. SYSTEM i CZUJNIKI OPTOELEKTRONICZNE do ZDALNEGO MONITOROWANIA i POMIARÓW PRZEMIESZCZEŃ i ODKSZTAŁCEŃ OBIEKTÓW INŻYNIERSKICH KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. MAŁGORZATA KUJAWIŃSKA E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 84 89 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.09.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.08.31 CEL PROJEKTU Opracowanie zestawu czujników optoelektronicznych do monitorowania i pomiaru (globalnego i lokalnego) przemieszczeń, odkształceń i deformacji kształtu elementów maszyn i obiektów inżynierskich. Czujniki te bazują na metodach: interferometrii siatkowej, holografii cyfrowej, metodzie prążków mory, projekcji prążków oraz metodzie korelacji obrazu, dzięki czemu umożliwiają realizację pomiarów dla różnych klas obiektów (o powierzchniach rozpraszających i odbijających, płaskich i niepłaskich), a także cechują się różną czułością i polem pomiarowym. Modułowa budowa układów i ich wykonanie z wykorzystaniem najnowocześniejszych niskonakładowych technologii mikrooptoelektronicznych umożliwia opracowanie nowej generacji czujników pozyskujących informację o polu przemieszczeń i odkształceń. Projekt obejmuje również opracowanie systemu zdalnej transmisji i przetwarzania danych, obsługującego systemy pomiarowe i czujniki dla celów monitorowania, archiwizacji i wnioskowania o zdrowiu konstrukcji. Ze względu na uniwersalność proponowanych rozwiązań, modułowość systemu oraz możliwość skalowania, system lub jego części mogą służyć do monitorowania rozległej rodziny dużych obiektów inżynierskich (budynki, mosty, tamy, części dużych maszyn, rurociągi). Z drugiej strony poszczególne czujniki stanowią same w sobie ofertę jako urządzenie do monitorowania lokalnych przemieszczeń i odkształceń do zastosowań w przemyśle maszynowym, samochodowym i medycynie (zwłaszcza protetyce). OCZEKIWANE REZULTATY Zdalnie sterowany system obserwacyjno-pomiarowy (duże pole pomiarowe rzędu m2) dla dużych obiektów inżynierskich. Nowa generacja czujników optoelektronicznych (metoda, technologia, przetwarzanie sygnału) umożliwiająca lokalny (pole pomiarowe rzędu mm2) pomiar pól przemieszczeń/odkształceń. WYDZIAŁ MECHATRONIKI 105 MODELOWANIE i SYMULACJA NUMERYCZNA STEROWANYCH, RUCHOMYCH OBIEKTÓW MECHANICZNYCH z ZAŁOŻONYMI WIĘZAMI NIEHOLONOMICZNYMI TRAKTOWANYMI jako PRAWA STEROWANIA METODA i URZĄDZENIE DO INTERFERENCYJNEGO, MULTISPEKTRALNEGO, AUTOMATYCZNEGO POMIARU OBIEKTÓW o SKOKOWEJ ZMIANIE WYSOKOŚCI, a ZWŁASZCZA DŁUGOŚCI ŚRODKOWEJ DŁUGICH PŁYTEK WZORCOWYCH KLASY DOKŁADNOŚCI K KIEROWNIK: dr inż. EDYTA ŁADYŻYŃSKA-KOZDRAŚ E-MAIL: [email protected] KIEROWNIK: dr inż. LESZEK SAŁBUT TEL.: +48 602 626 808 E-MAIL: [email protected] DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.05.26 TEL.: +48 22 234 82 83 DATA ZAKOŃCZENIA: 2011.05.25 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.03.02 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.03.01 CEL PROJEKTU Opracowanie uogólnionego modelu matematycznego, zawierającego sprzężenie dynamiki sterowanych automatycznie, ruchomych obiektów mechanicznych z nałożonymi więzami nieholonomicznymi, traktowanymi jako prawa sterowania. Obiekty ruchome – lotnicze, morskie, pojazdy sterowane automatycznie, roboty przemysłowe – posiadają ograniczenie stopnia swobody poprzez sterowanie. Nałożone więzy ograniczające ruch swobodny, będące więzami nieholonomicznymi, potraktowano jako prawa sterowania. Prawa te zostały wprowadzone w ten sposób, że stanowią geometryczne, kinematyczne i dynamiczne związki uchybów między parametrami zadanymi i realizowanymi w czasie ruchu obiektu. Do opisu dynamiki układów zastosowano równania Boltzmanna-Hamela, we względnych układach odniesienia związanych z poruszającym się obiektem lub równania Maggiego dla obiektów opisanych w układzie grawitacyjnym (inercyjnym). W ten sposób, poprzez sterowanie, uzyskano ścisły związek dynamicznych równań ruchu z prawami sterowania. Opracowany uogólniony model matematyczny stanowi uniwersalne narzędzie, mające zastosowanie w technicznych zagadnieniach związanych ze sterowanymi obiektami wojskowymi i przemysłowymi oraz w komunikacji lądowej, morskiej i powietrznej. Szczególnym celem badań jest umożliwienie zwiększenia dokładności naprowadzania automatycznie sterowanych rakiet, programowanych lotów samolotów bezzałogowych oraz mobilnych robotów z automatycznym systemem obserwacji terenu działania i omijania przeszkód terenowych. OCZEKIWANE REZULTATY Przeprowadzenie obliczeń technicznych i symulacji numerycznych wybranych obiektów testowych, takich jak: samoloty, rakiety, manipulatory i roboty mobilne (morskie i lądowe). Przedstawienie praktycznych zastosowań otrzymanego modelu uogólnionego i jego szczególne uproszczenia do analiz technicznych oraz zastosowań przy projektowaniu nowych konstrukcji i modyfikacji konstrukcji istniejących. Opracowanie i opublikowanie rozprawy habilitacyjnej kierownika projektu, dr inż. Edyty Ładyżyńskiej-Kozdraś. CEL PROJEKTU Opracowanie metody i budowa urządzenia do pomiaru wysokości/długości obiektów o skokowej zmianie kształtu, a zwłaszcza dokładnych pomiarów długości środkowej długich (do 1000 mm) płytek wzorcowych klasy dokładności K. Płytki takie służą do wzorcowania przyrządów wykorzystywanych do pomiaru wymiarów geometrycznych. Ich rola rośnie w ostatnich latach ze względu na coraz szersze stosowanie w przemyśle współrzędnościowych maszyn pomiarowych i robotów. Istotą proponowanej metody jest zastosowanie interferometrii multispektralnej z komputerową analizą interferogramów opartą na technice czasowego przesunięcia fazy. W przyjętej konfiguracji interferometru Twymana-Greena pomiar różnic długości drogi optycznej dokonywany jest przez wykorzystanie algorytmu zastępczej (syntetycznej) długości fali, będącej kombinacją wartości długości fali dwóch lub trzech laserowych wiązek światła, w powiązaniu z resztami ułamkowymi wyznaczanymi z pomierzonych przesunięć fazowych. Zaprojektowanie i wykonanie prototypu urządzenia będzie poprzedzone badaniami symulacyjnymi i laboratoryjnymi prowadzącymi do optymalizacji właściwości modułu laserowego, analizy wpływu aberracyjnego odwzorowania optycznego na dokładność pomiaru, optymalizacji metodyki numerycznej analizy interferogramów, opracowania metody analizy danych oraz monitoringu, sterowania i stabilizowania warunków termicznych w komorze pomiarowej. Pozwala to na zmniejszenie niepewności pomiaru długich płytek wzorcowych w takim stopniu, aby laboratoria niższego rzędu, a w konsekwencji polski przemysł, nie musiały ponosić dodatkowych kosztów związanych z wzorcowaniem ich w innych krajach. Z drugiej strony usytuuje to Polskę pod względem metrologii długości wśród najbardziej rozwiniętych gospodarczo i metrologicznie krajów świata. OCZEKIWANE REZULTATY Metoda i urządzenie do pomiaru długości płytek wzorcowych z wykorzystaniem interferometru w konfiguracji Twymana-Greena przeznaczone do wdrożenia w Głównym Urzędzie Miar w Warszawie. WYDZIAŁ MECHATRONIKI 106 Urządzenie do pomiarów topografii powierzchni elementów mikrosystemów MEMS/MOEMS o zwiększonym – w stosunku do metod standardowych – zakresie pomiarowym, szczególnie dla przypadków występowania nieciągłości w obszarze obiektu mierzonego (typu skokowego lub schodkowego). ZAUTOMATYZOWANY SYSTEM do TRÓJWYMIAROWEJ DIGITALIZACJI OBIEKTÓW POLSKIEGO i EUROPEJSKIEGO DZIEDZICTWA KULTUROWEGO KIEROWNIK: dr inż. ROBERT SITNIK E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 82 83 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.03.15 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.03.14 CEL PROJEKTU Opracowanie systemu i metodyki do digitalizacji trójwymiarowej (3D) obiektów reprezentujących polskie, europejskie i światowe dziedzictwo kulturowe. System będzie wykorzystywał optyczne bezkontaktowe metody polowe z cyfrową projekcją rastra (tzw. oświetleniem strukturalnym). Wynikiem pomiaru są chmury punktów (x, y, z, R, G, B) reprezentujące powierzchnię mierzonego obiektu. Digitalizacja 3D całego obiektu z wielu kierunków będzie realizowana automatycznie dzięki zastosowaniu zrobotyzowanego stanowiska, umożliwiającego dowolne pozycjonowanie systemu pomiarowego względem obiektu. Dodatkowo opracowane i zaimplementowane zostaną algorytmy do przetwarzania danych pomiarowych i tworzenia wirtualnej reprezentacji obiektu, a także do tworzenia dokumentacji muzealnej (tzw. kopii wieczystej – maksymalnie dokładnego odwzorowania geometrii i barwy obiektu), wizualizacji (w zależności od zastosowania z dobieraną dokładnością odwzorowania i jednocześnie rozmiarem pliku danych opisujących obiekt) oraz reprezentacji pozwalającej na wykonywanie rzeczywistej kopii obiektu w technologii druku 3D. System wyposażono w bazę danych, umożliwiającą składowanie zdigitalizowanych i przetworzonych obiektów wirtualnych. Dodatkowo opracowano i zaimplementowano odtwarzacz zgodny z technologią przeglądarek WWW, mający możliwość łączenia się z bazą danych zdalnie i po autoryzacji przeglądania zawartości tej bazy w postaci opisu obiektów oraz wizualizacji trójwymiarowej geometrii. OCZEKIWANE REZULTATY Zmodyfikowana metoda pomiaru kształtu i barwy obiektu (dostosowana do wymagań muzealnych). System pomiaru kształtu bazujący na cyfrowej projekcji rastra (prążków sinusoidalnych i kodów Graya). Zrobotyzowany system pozycjonowania układu pomiarowego wokół obiektu mierzonego. Metoda i algorytmy automatycznego wyznaczania kierunków pomiarowych wymagane do pomiaru całej powierzchni obiektu (ang. next best view). Metoda i algorytmy do analizy i przetwarzania danych pomiarowych (uwzględniające liczność chmur rzędu kilkuset milionów punktów) oraz eksportu do siatki trójkątów z teksturą. OPRACOWANIE i OPTYMALIZACJA DEMONSTRATORA TECHNOLOGII WYKRYWANIA SKAŻEŃ BIOLOGICZNYCH WYKORZYSTUJĄCEGO METODĘ FOURIEROWSKIEJ SPEKTROSKOPII w PODCZERWIENI, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „ZDALNE WYKRYWANIE i IDENTYFIKACJA SKAŻEŃ BIOLOGICZNYCH z WYKORZYSTYWANIEM ZAAWANSOWANYCH METOD OPTOELEKTRONICZNYCH” KIEROWNIK: dr inż. LESZEK WAWRZYNIUK E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 83 42 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.12.21 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.11.12 CEL PROJEKTU Podstawowym zakresem spektralnym optymalnym do wykrywania zanieczyszczeń w powietrzu jest zakres podczerwieni 2–20 μm powszechnie stosowany do badań śladowych składowych atmosfery. Głównym narzędziem stosowanym do tego rodzaju badań jest tzw. Fourier Transform Spektrometer (FTS), ze względu na jego zalety w stosunku do spektrometrów klasycznych. Biorąc pod uwagę silną absorbcję pary wodnej w atmosferze, do pomiarów w warunkach poligonowych optymalne są pomiary w dwóch tzw. oknach atmosferycznych, 3–5 μm i 8–12 μm. Wybór pasma pomiarowego oraz konfiguracji spektrometru do realizacji pomiarów jest przedmiotem analizy tego zadania. O wyborze pasma decyduje przede wszystkim typ biologicznego skażenia i jego propagacja w atmosferze, co z kolei wpłynie na wybór rozwiązania konstrukcyjnego spektrome- WYDZIAŁ MECHATRONIKI 107 OCZEKIWANE REZULTATY SMART INSPECTION SYSTEM for HIGH SPEED & MULTIFUNCTIONAL TESTING of MEMS & MOEMS KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. MAŁGORZATA KUJAWIŃSKA E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 84 89 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.04.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2011.05.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: Stiftelsen Sintef, Norwegia PARTNERZY: Centre National de la Recherche Scientifique, Francja; CSEM Centre Suisse D`Electronique et de Microtechnique S.A. – Recherche et Developpement, Szwajcaria; HELIOTIS, Szwajcaria; Frauhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung E.V, Niemcy; IMMS Institut fuer Mikroelektronikund Mechatronik- Systeme GGMBH, Niemcy; TECHFAB S.R.L., Włochy Wynikiem projektu będzie opracowanie demonstratora spektrometru do pomiarów skażeń biologicznych wraz z metodyką pomiarową. PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE tru fourierowskiego. Pomiary widm emisyjnych badanych obiektów powinny być realizowane w stosunkowo krótkim czasie, przy rozdzielczości szacowanej wstępnie na 1-4 cm-1. Na podstawie rozpoznania literaturowego i naszego doświadczenia należy założyć rozwiązanie konstrukcyjne tzw. dynamicznego spektrometru fourierowskiego. Rozwiązanie bardzo szybkiego przemieszczania zwierciadeł wraz z szybką rejestracją sygnałów jest kluczowe dla powodzenia przedsięwzięcia. Celem niniejszego zadania jest opracowanie: metody pomiarowej rozumianej jako zdefiniowanie konfiguracji pomiaru, oceny warunków pomiarowych (temperatura, ciśnienie, wilgotność, prędkość wiatru, tło dla obłoku gazowego np. las, budynek, odkryta przestrzeń), wpływających na dokładność wykrywalności i identyfikacji badanego czynnika, stworzenie niezbędnego oprogramowania dla interpretacji danych pomiarowych oraz budowy niezbędnych wzorców pomocniczych i innych urządzeń pomocniczych dla kalibracji spektrometru; konstrukcji modelu laboratoryjnego, a następnie demonstratora FTIR spektrometru do sprawdzenia możliwości realizacji postawionych celów pomiarowych i powielenia tego rozwiązania w większej ilości sztuk w następnych etapach. DIGITAL HOLOGRAPHY for 3D & 4D REAL-WORLD OBJECTS, CAPTURE, PROCESSING & DISPLAY KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. MAŁGORZATA KUJAWIŃSKA E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 84 89 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.02.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2011.01.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: Oulun Yliopisto, Finlandia PARTNERZY: BIAS – Bremer Institut Fuer Angewandte Strahltechnik GmbH, Niemcy; Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto Nazionale di Ottica Applicata, Włochy; National University of Ireland, Maynooth, Irlandia; Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Szwajcaria; Lyncee Tec S.A., Szwajcaria; Bilkent Universitesi, Turcja WYDZIAŁ MECHATRONIKI 108 WYDZIAŁ SAMOCHODÓW i MASZYN ROBOCZYCH PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ SAMOCHODÓW i MASZYN ROBOCZYCH 111 PROF. NZW. DR HAB. JERZY BAJKOWSKI 111 DR INŻ. GRZEGORZ KLEKOT 112 DR HAB. INŻ. STANISŁAW KRUCZYŃSKI 112 DR INŻ. JĘDRZEJ MĄCZAK 113 DR INŻ. PIOTR PIÓRKOWSKI 114 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. FELIKS RAWSKI 114 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. ANDRZEJ REŃSKI 115 PROF. DR HAB. INŻ. ANTONI SZUMANOWSKI 115 DR INŻ. ROBERT ZALEWSKI 116 DR INŻ. ZBIGNIEW ŻEBROWSKI Badania i analiza właściwości oraz określenie warunków kształtowania dynamicznych cech, niezbędnych do konstrukcji prototypu amortyzatora magnetoreologicznego poprawiającego eksploatacyjne parametry sterowania tłumieniem drgań i uderzeń, w lekkich obiektach specjalnych Zastosowanie miar propagacji energii wibroakustycznej do monitorowania stanu przejeżdżających pojazdów oraz jako narzędzie w zarządzaniu hałasem środowiskowym Opracowanie systemu oczyszczania gazów spalinowych silnika o zapłonie samoczynnym poprzez zastosowanie technologii ciągłej regeneracji filtra cząstek stałych Modelowo wsparte diagnozowanie stanu technicznego maszyn oraz krytycznych elementów obiektów infrastruktury Opracowanie systemu mechatronicznego do badań układu napędowego z ogniwem paliwowym PEM, baterią elektrochemiczną i silnikiem trakcyjnym Wysokociśnieniowy układ wtrysku paliwa (Common Raile) przeznaczony do modernizacji kolejowych silników spalinowych Badania charakterystyk przyczepności nawierzchni drogowych w aspekcie bezpieczeństwa ruchu drogowego Projektowanie zespołów i sterowania hybrydowych układów napędowych pojazdów i maszyn roboczych Propozycja nowego materiału inteligentnego i jego zastosowania do tworzenia elementów kształtowych z dodatkową kontrolą właściwości mechanicznych Modelowanie, symulacja i badania mechatronicznych systemów automatyzacji pracy agregatu ciągnikowego WYDZIAŁ SAMOCHODÓW i MASZYN ROBOCZYCH 110 BADANIA i ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI oraz OKREŚLENIE WARUNKÓW KSZTAŁTOWANIA DYNAMICZNYCH CECH, NIEZBĘDNYCH do KONSTRUKCJI PROTOTYPU AMORTYZATORA MAGNETOREOLOGICZNEGO POPRAWIAJĄCEGO EKSPLOATACYJNE PARAMETRY STEROWANIA TŁUMIENIEM DRGAŃ i UDERZEŃ, w LEKKICH OBIEKTACH SPECJALNYCH ZASTOSOWANIE MIAR PROPAGACJI ENERGII WIBROAKUSTYCZNEJ do MONITOROWANIA STANU PRZEJEŻDŻAJĄCYCH POJAZDÓW oraz jako NARZĘDZIE w ZARZĄDZANIU HAŁASEM ŚRODOWISKOWYM KIEROWNIK: dr inż. GRZEGORZ KLEKOT E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 82 76 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.10.18 KIEROWNIK: prof. nzw. dr hab. JERZY BAJKOWSKI DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.10.17 E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 693 132 013, +48 22 234 83 40 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.01.17 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.01.16 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. 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. OCZEKIWANE REZULTATY Propozycja metodyki klasyfikacji pojazdów i innych obiektów technicznych na podstawie miar efektywności propagacji energii wibroakustycznej. Opublikowanie monografii w formie rozprawy habilitacyjnej kierownika projektu. OCZEKIWANE REZULTATY 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. WYDZIAŁ SAMOCHODÓW i MASZYN ROBOCZYCH 111 OPRACOWANIE SYSTEMU OCZYSZCZANIA GAZÓW SPALINOWYCH SILNIKA o ZAPŁONIE SAMOCZYNNYM POPRZEZ ZASTOSOWANIE TECHNOLOGII CIĄGŁEJ REGENERACJI FILTRA CZĄSTEK STAŁYCH MODELOWO WSPARTE DIAGNOZOWANIE STANU TECHNICZNEGO MASZYN oraz KRYTYCZNYCH ELEMENTÓW OBIEKTÓW INFRASTRUKTURY KIEROWNIK: dr inż. JĘDRZEJ MĄCZAK KIEROWNIK: dr hab. inż. STANISŁAW KRUCZYŃSKI E-MAIL: [email protected] E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 82 76 TEL.: +48 22 234 87 82 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.05.08 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.03.08 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.07.11 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.03.07 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Opracowanie systemu oczyszczania gazów spalinowych silników o zapłonie samoczynnym z cząstek stałych, polegającego na zastosowaniu technologii ciągłej katalitycznej regeneracji filtra cząstek stałych. Opracowany system składa się z dwóch zasadniczych modułów umieszczonych w układzie wydechowym silnika w odpowiedniej kolejności: moduł utleniający reaktora katalitycznego, charakteryzujący się wysoką zdolnością utleniania tlenku azotu do dwutlenku azotu; moduł katalityczny filtra cząstek stałych (CRT) z ciągłą regeneracją. Uzyskanie ciągłej regeneracji filtra możliwe jest poprzez utlenianie cząstek stałych dwutlenkiem azotu, wytworzonym w katalitycznym reaktorze utleniającym umieszczonym przed ceramicznym filtrem z pokryciem katalitycznym. Temperatury utleniania PM dwutlenkiem azotu są o około 200°C niższe niż temperatury utleniania PM tlenem zawartym w gazach spalinowych. OCZEKIWANE REZULTATY System umieszczony w układzie wylotowym silnika umożliwia radykalne oczyszczenie gazów spalinowych i spełnienie przez silnik wymagań Euro 5. Wynikiem pracy jest: dokumentacja projektowa systemu oczyszczania spalin CRT; egzemplarz prototypu systemu oczyszczania spalin CRT do silnika spalinowego; wyniki badań stanowiskowych systemu dokumentujące efektywność jego pracy; oferta dla firm motoryzacyjnych i katalitycznych wdrożenia do produkcji systemu CRT. Opracowanie nowych metod monitorowania, które odwołują się do modeli procesu degradacji i są użyteczne zarówno w diagnozowaniu stanu technicznego maszyn, jak również krytycznych elementów obiektów infrastruktury wykonanych w różnych technologiach. Wspólnym wyróżnikiem tych metod jest wykorzystanie modeli matematycznych badanych obiektów do opisu zarówno zjawisk statycznych, jak również dynamicznych, zachodzących w diagnozowanych obiektach. Modele uwzględniają rozwój procesów degradacyjnych i zmęczeniowych występujących w elementach i zespołach układów napędowych maszyn, jak również w krytycznych dla bezpieczeństwa konstrukcji elementach obiektów wielkogabarytowych, wykonanych w technologiach betonowych i stalowych, takich jak: konstrukcje stalowe, hale wystawowe, magazynowe, mosty, wiadukty itp. Modele pozwalają na ustalenie związków między parametrami stanu technicznego obiektów a symptomami wskazującymi na stopień ich zużycia. W ramach projektu, do oceny krytyczności zjawisk zachodzących w badanych obiektach wykorzystano pomiary charakterystyk własności dynamicznych (sygnały wibroakustyczne), tensometrycznych pomiarów naprężeń i pomiarów zmian własnego pola magnetycznego. Wykonane badania pozwalają na ocenę stanu naprężeń powstających w krytycznych fragmentach konstrukcji, decydujących o jej trwałości i stabilności. Właściwości te zbadano w funkcji stopnia obciążenia, a co za tym idzie zmian rozkładu naprężeń w całej konstrukcji. Określono również stopień ich korelacji ze zmianami generowanego sygnału wibroakustycznego i parametrami pola magnetycznego. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie nowych metod diagnostycznych możliwych do implementacji w systemie monitoringu zarówno maszyn, jak również krytycznych elementów obiektów infrastruktury. W ramach projektu opracowano projekt uniwersalny, rozproszony, systemu diagnostycznego, pozwalającego na zdalny monitoring stanu technicznego urządzeń i obiektów infrastruktury oraz automatyczne powiadamianie nadzoru o przewidywanych zagrożeniach. System może wykorzystany zarówno do diagnostyki konstrukcji wielkogabarytowych, jak również do monitoringu pracy podzespołów i zespołów maszyn. Jego adaptacja do konkretnych obiektów diagnozowanych polega na modelowo wspartym dostosowywaniu algorytmów i procedur diagnostycznych, procedur wyboru punktów i metod pomiaru oraz określeniu wartości granicznych odpowiednich symptomów. WYDZIAŁ SAMOCHODÓW i MASZYN ROBOCZYCH 112 OPRACOWANIE SYSTEMU MECHATRONICZNEGO do BADAŃ UKŁADU NAPĘDOWEGO z OGNIWEM PALIWOWYM PEM, BATERIĄ ELEKTROCHEMICZNĄ i SILNIKIEM TRAKCYJNYM KIEROWNIK: dr inż. PIOTR PIÓRKOWSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 82 60 DATA ROZPOCZĘCIA: 2005.05.24 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.05.23 Jednak wszystkie te korzyści mogą być osiągnięte pod warunkiem właściwego zaprojektowania i sterowania pracą zarówno samego układu napędowego, jak i wszystkich jego systemów pomocniczych, takich jak: układ zasilania ogniwa paliwowego wodorem; układ zasilania ogniwa paliwowego powietrzem; system chłodzenia ogniwa paliwowego; system nawilżania membran ogniwa paliwowego; system odprowadzania produktów reakcji; system rozdziału mocy pomiędzy baterią elektrochemiczną a ogniwem paliwowym. Wszystkie te układy wymagają precyzyjnego sterowania w trybie „czasu rzeczywistego”, w celu utrzymania założonych parametrów pracy całego systemu, w warunkach zmieniających się w czasie obciążeń trakcyjnych. Ze względu na właściwości wodoru i złożoność technologii ogniw paliwowych, które ciągle dostępne są w formie rozwiązań prototypowych, parametry pracy całego układu muszą być precyzyjnie monitorowane, aby zminimalizować możliwość uszkodzenia czy zniszczenia układu. CEL PROJEKTU Zaprojektowanie i wykonanie stanowiska laboratoryjnego odwzorowującego pracę hybrydowego układu napędowego z ogniwem paliwowym typu PEM i baterią elektrochemiczną, zasilającymi trakcyjny silnik elektryczny. Zadanie jest ułatwione dzięki dysponowaniu najważniejszymi komponentami układu – przede wszystkim ogniwem paliwowym PEM, przekazanym do badań przez Centrum Rozwoju Fiata w Turynie. Dodatkowo opracowanie kompletu algorytmów sterowania komponentami układu i ich uruchomienie w systemie sterowania przy wykorzystaniu oprogramowania i aparatury dSPACE oraz opracowanie i uruchomienie systemu diagnostyki stanu pracy komponentów układu napędowego przy wykorzystaniu oprogramowania LabView. OCZEKIWANE REZULTATY Uzyskanie stabilnej i bezpiecznej pracy całego systemu z ogniwem paliwowym oraz utrzymanie założonych parametrów pracy w warunkach zmieniających się w czasie obciążeń. Badania wykonane na fizycznym obiekcie (stanowisko laboratoryjne) pozwolą na weryfikację algorytmów sterowania i monitorowania oraz przygotowanie ich do zastosowania w układzie sterowania rzeczywistego pojazdu z baterią elektrochemiczną i ogniwem paliwowym. Klasyczne układy napędowe z silnikiem spalinowym, w perspektywie kilkunastu – kilkudziesięciu lat będą musiały być zastąpione innymi rozwiązaniami. Przyczyną są rosnące wymagania dotyczące ochrony środowiska (emisja spalin i hałas) oraz malejące zasoby ropy naftowej i związane z tym problemy natury ekonomicznej i politycznej. Podejmowane są zatem działania, mające na celu ograniczanie zużycia paliwa oraz dywersyfikację źródeł energii. Ograniczanie zużycia paliwa realizowane jest poprzez zwiększanie sprawności układów (zastosowanie napędów hybrydowych) i próby zastosowań innych nośników energii, np. gazu CNG, metanolu, wodoru itp. Jednym z perspektywicznych rozwiązań jest układ napędowy z ogniwem paliwowym typu PEM (proton exchange membrane), zasilanym wodorem. Ogniwo paliwowe tego typu, w układzie z baterią elektrochemiczną (w układzie hybrydowym), może w pełni realizować założone wymagania trakcyjne pojazdów i maszyn przy minimalnym, wręcz śladowym oddziaływaniu na środowisko naturalne ze względu na zanieczyszczenia i hałas. Produktem reakcji zachodzącej w ogniwie paliwowym, poza energią elektryczną zasilającą elektryczny silnik trakcyjny, jest praktycznie tylko para wodna. WYDZIAŁ SAMOCHODÓW i MASZYN ROBOCZYCH 113 WYSOKOCIŚNIENIOWY UKŁAD WTRYSKU PALIWA (COMMON RAILE) PRZEZNACZONY do MODERNIZACJI KOLEJOWYCH SILNIKÓW SPALINOWYCH BADANIA CHARAKTERYSTYK PRZYCZEPNOŚCI NAWIERZCHNI DROGOWYCH w ASPEKCIE BEZPIECZEŃSTWA RUCHU DROGOWEGO KIEROWNIK: prof. nzw. dr hab. inż. FELIKS RAWSKI KIEROWNIK: prof. nzw. dr hab. inż. ANDRZEJ REŃSKI E-MAIL: [email protected] E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 85 21 TEL.: +48 22 234 87 85 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.01.01 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.11.13 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.30 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.11.12 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Modernizacja systemu zasilania paliwem silnika lokomotywy SM 42. Realizacja projektu polega na zastąpieniu klasycznego układu wtryskowego układem zasobnikowym, umożliwiającym elektroniczne sterowanie przebiegiem procesu zasilania cylindra paliwem. Rozwiązanie takie pozwala modelować przebieg momentu obrotowego silnika, a w szczególności umożliwia ograniczenie maksymalnych ciśnień w cylindrze. Efektem jest zmniejszenie obciążeń elementów układu korbowego oraz hałaśliwości silnika, a także zmniejszenie emisji toksycznych substancji, w tym również zadymienia spalin. System ten, nazywany common rail, charakteryzuje się też ekonomią zużycia paliwa. 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. OCZEKIWANE REZULTATY Większa trwałość układu korbowo- tłokowego silnika. Zmniejszenie (w stosunku do rozwiązania klasycznego) zużycia paliwa, w szczególności na biegu jałowym oraz przy małych i średnich obciążeniach. Zmniejszenie hałaśliwości silnika. OCZEKIWANE REZULTATY 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. WYDZIAŁ SAMOCHODÓW i MASZYN ROBOCZYCH 114 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. PROJEKTOWANIE ZESPOŁÓW i STEROWANIA HYBRYDOWYCH UKŁADÓW NAPĘDOWYCH POJAZDÓW i MASZYN ROBOCZYCH OCZEKIWANE REZULTATY Zaprojektowane elementy wykorzystano do budowy nowych i modernizacji istniejących stanowisk laboratoryjnych, odwzorowujących pracę hybrydowych układów napędowych (szeregowego i szeregowo-równoległego). PROPOZYCJA NOWEGO MATERIAŁU INTELIGENTNEGO i JEGO ZASTOSOWANIA do TWORZENIA ELEMENTÓW KSZTAŁTOWYCH z DODATKOWĄ KONTROLĄ WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. ANTONI SZUMANOWSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 83 84, +48 22 849 03 53 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.09.27 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.09.26 KIEROWNIK: dr inż. ROBERT ZALEWSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 86 79 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.11.13 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.11.12 CEL PROJEKTU Wykorzystanie posiadanego know-how poprzez opracowanie konstrukcji i wykonanie prototypów wybranych komponentów, a także algorytmów sterowania tymi komponentami, z przeznaczeniem do zastosowań w hybrydowych układach napędowych, takich jak: napęd szeregowy z przekładnią elektryczną i z silnikiem spalinowym, napęd szeregowo-równoległy z przekładnią planetarną, napęd szeregowy z ogniwem paliwowym. W szczególności planowane jest opracowanie: układu sterowania zespołem silnik spalinowy-generator, umożliwiającego zadawanie i utrzymywanie zadanego momentu obciążenia przy określonej prędkości obrotowej; układu cyklicznego, sekwencyjnego monitorowania (skanowania) napięć poszczególnych cel niskotemperaturowego ogniwa paliwowego typu PEM; trakcyjnego silnika elektrycznego z magnesami trwałymi, umożliwiającego pracę w czterech ćwiartkach układu moment- prędkość obrotowa; przekładni planetarnej o dwóch stopniach swobody – wyposażonej w trzy wały, w konfiguracji pozwalającej połączyć silnik spalinowy, silnik elektryczny i koła jezdne pojazdu (wg patentu prof. A. Szumanowskiego); sterowanych magnetycznie hamulca i sprzęgła o zadawanych wartościach przenoszonego momentu, współpracujących z przekładnią planetarną o dwóch stopniach swobody. 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. OCZEKIWANE REZULTATY 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. WYDZIAŁ SAMOCHODÓW i MASZYN ROBOCZYCH 115 MODELOWANIE, SYMULACJA i BADANIA MECHATRONICZNYCH SYSTEMÓW AUTOMATYZACJI PRACY AGREGATU CIĄGNIKOWEGO KIEROWNIK: dr inż. ZBIGNIEW ŻEBROWSKI E-MAIL: [email protected] OCZEKIWANE REZULTATY Zbudowanie do celów praktycznych zintegrowanego układu służącego do określania (w celu wykonywania pracy wg wybranego kryterium) wielkości niezmiennych, dotyczących agregatu podczas wykonywania pracy oraz sterowania na bieżąco wieloma układami ciągnika jednocześnie. Zastosowanie proponowanego układu sterującego przyczynia się do zmniejszenia zużycia paliwa, zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska naturalnego, zmniejszenia degradacji gruntów, na których pracuje ciągnik, zmniejszenia zużycia agregatu ciągnikowego i zwiększenia wydajności pracy. W znacznym stopniu ułatwia to także pracę kierowcy. TEL.: +48 22 234 82 03 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.10.13 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.10.12 CEL PROJEKTU Ciągnik, wykonując pracę, porusza się w zmiennych warunkach wynikających z przemieszczania się po różnorodnych odkształcalnych podłożach przy jednoczesnym zmieniającym się obciążeniu, spowodowanym pracą napędzanej przez niego maszyny (narzędzia). W związku z tym sterowanie „ręczne” jest uciążliwe, mało precyzyjne i nie zawsze daje zamierzone efekty. Dlatego istnieje konieczność stosowania w ciągnikach układów automatycznie sterujących pracą. Zmienne warunki (odkształcalne podłoże) i rodzaje prac nie pozwalają oprzeć algorytmów sterowania na pewnych stałych wielkościach, jak to ma miejsce w wielu przypadkach podczas sterowania zespołami pojazdów poruszających się po utwardzonych nawierzchniach. Problemy związane z kompleksowym sterowaniem zespołami ciągnika nie zostały do dzisiaj rozwiązane i szereg czołowych firm ciągnikowych nadal nad nimi pracuje. W związku z tym istnieje potrzeba prowadzenia dalszych prac nad modułowym zintegrowanym (pełnym) układem informacyjno-sterującym, który mógłby być dostarczony użytkownikowi w różnych konfiguracjach, stanowiących osobne podzbiory systemu pełnego. Kompleksowy układ sterowania agregatem ciągnikowym zbudowano na podstawie wyników automatycznej identyfikacji takich parametrów pracy agregatu ciągnikowego, jak: właściwości gruntu, wartości poślizgów kół, ukształtowanie terenu, rozkład ciężaru ciągnika na poszczególne osie, ciśnienie w ogumieniu. Został on zabudowany na rzeczywistym obiekcie, który poddano badaniom. Badania polowe odbywają się na rzeczywistym agregacie ciągnikowym, dlatego zapewniono naturalne warunki pracy bez uproszczeń, jakie wprowadzałoby stacjonarne stanowisko badawcze. Efektem opracowanego projektu jest zbudowanie do celów praktycznych zintegrowanego układu służącego do określania (w celu wykonywania pracy wg wybranego kryterium) wielkości niezmiennych dotyczących agregatu podczas wykonywania pracy oraz sterowania na bieżąco wieloma układami ciągnika jednocześnie. WYDZIAŁ SAMOCHODÓW i MASZYN ROBOCZYCH 116 WYDZIAŁ TRANSPORTU PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ TRANSPORTU 119 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. PIOTR KAWALEC 119 PROF. DR HAB. INŻ. ZBIGNIEW LOZIA 120 DR INŻ. WITOLD LUTY 120 DR INŻ. 121 DR INŻ. Analiza i synteza specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie Symulatory do szkolenia kierowców autobusów oraz pojazdów ciężarowych Przenośny system oceny przyczepności nawierzchni drogowych w procesie opisu i rekonstrukcji wypadków drogowych Kształtowanie struktury parku pojazdów samochodowych TADEUSZ SALAMONOWICZ w przedsiębiorstwie transportowym w aspekcie ich niezawodności ANNA STELMACH Algorytmy i metoda wyznaczania bezkolizyjnych trajektorii lotu nietrasowego w europejskiej przestrzeni kontrolowanej PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE 122 DR AGNIESZKA SKALA-POŹNIAK Wdrożenie pilotażowych programów edukacyjnych w zakresie innowacyjnej przedsiębiorczości w Politechnice Warszawskiej WYDZIAŁ TRANSPORTU 118 ANALIZA i SYNTEZA SPECJALIZOWANYCH UKŁADÓW MODELOWANIA i STEROWANIA RUCHEM w TRANSPORCIE SYMULATORY do SZKOLENIA KIEROWCÓW AUTOBUSÓW oraz POJAZDÓW CIĘŻAROWYCH KIEROWNIK: prof. nzw. dr hab. inż. PIOTR KAWALEC KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. ZBIGNIEW LOZIA E-MAIL: [email protected] E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 75 85 TEL.: +48 22 234 82 46 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.04.02 DATA ROZPOCZĘCIA: 2009.05.11 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.04.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.01.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: ETC-PZL Aerospace Industries CEL PROJEKTU Opracowanie metodyki budowy modeli specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie od etapu formalnego opisu algorytmów działania, poprzez ich specyfikację w językach opisu sprzętu VHDL z wykorzystaniem teorii automatów i struktur hierarchicznych, aż do weryfikacji i analizy modeli z wykorzystaniem wspomagania komputerowego. Kolejnym celem projektu badawczego są prace związane z tworzeniem nowej klasy specjalizowanych układów wykorzystujących programowalne struktury logiczne FPGA w urządzeniach i systemach sterowania ruchem w transporcie. Struktury te z powodzeniem stosowane są w urządzeniach techniki cyfrowej, dla których wymagane jest współbieżne przetwarzanie sygnałów i sterowanie reakcyjne, a więc wymagań często występujących w sterowaniu ruchem w transporcie. Dostępne obecnie rodziny układów FPGA zawierają od kilku tysięcy do kilku milionów układów przeliczeniowych w jednej obudowie układu scalonego i posiadają od kilkudziesięciu do kilkuset wyprowadzeń typu wejścia- wyjścia. Pozwalają one na realizację w nich dowolnego algorytmu sterowania. W zakresie układów modelowania procesów ruchu opracowano koncepcję sprzętowych generatorów liczb pseudolosowych o rozkładzie równomiernym i dowolnym zadanym rozkładzie, wykorzystujących liniowe rejestry przesuwające LFSR oraz stochastyczne przetworniki informacji budowane z wykorzystaniem elementów tradycyjnej techniki cyfrowej. Jednak aby tego typu układy specjalizowane mogły być stosowane w systemach sterowania ruchem w transporcie, konieczne jest opracowanie metodyki syntezy i implementacji sterowników obiektowych w strukturach FPGA oraz przeprowadzenie badań niezawodnościowych projektowanych specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie. PARTNERZY: ETC-PZL Arerospace Industries Sp. z o.o. CEL PROJEKTU Opracowanie projektów i zbudowanie prototypów symulatorów imitujących właściwości samochodu ciężarowego i autobusu. OCZEKIWANE REZULTATY Dwa prototypy symulatorów imitujących właściwości samochodu ciężarowego i autobusu. Wykonanie badań zakładowych prototypów. Przygotowanie symulatorów do badań certyfikacyjnych. Przygotowanie dokumentacji do produkcji seryjnej. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie metodyki budowy modeli specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie w programowalnych strukturach logicznych FPGA, od etapu formalnego opisu algorytmów działania, poprzez ich specyfikację w językach opisu sprzętu z wykorzystaniem teorii automatów i struktur hierarchicznych, aż do weryfikacji i analizy modeli z wykorzystaniem wspomagania komputerowego. WYDZIAŁ TRANSPORTU 119 PRZENOŚNY SYSTEM OCENY PRZYCZEPNOŚCI NAWIERZCHNI DROGOWYCH w PROCESIE OPISU i REKONSTRUKCJI WYPADKÓW DROGOWYCH KSZTAŁTOWANIE STRUKTURY PARKU POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH w PRZEDSIĘBIORSTWIE TRANSPORTOWYM w ASPEKCIE ich NIEZAWODNOŚCI KIEROWNIK: dr inż. WITOLD LUTY KIEROWNIK: dr inż. TADEUSZ SALAMONOWICZ E-MAIL: [email protected] E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 81 13 TEL.: +48 22 234 82 47 DATA ROZPOCZĘCIA: 2009.06.30 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.11.15 DATA ZAKOŃCZENIA: 2012.08.31 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.05.14 PARTNERZY: Politechnika Warszawska, Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych, Zakład Elektroniki Pomiarowej Wielkości Nieelektrycznych, J. Czerwiński i wspólnicy – spółka jawna, Marki CEL PROJEKTU Opracowanie przenośnego systemu pomiaru współczynnika przyczepności nawierzchni drogowej. Na system składa się przyrząd 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. OCZEKIWANE REZULTATY 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. CEL PROJEKTU Opracowanie metod kształtowania struktury parku pojazdów z uwagi na niezawodną realizację planowanych zadań przewozowych. Park pojazdów jest traktowany jako złożony system techniczny, który cechuje się niezawodnością i można mu przyporządkować określoną strukturę niezawodnościową, zazwyczaj nadmiarową. Przyjęcie założenia, że park jest wielostanowym systemem starzejącym się pozwala m.in. na wyróżnienie progowego stanu krytycznego systemu, którego przekroczenie oznacza, że od tej chwili nie są w pełni wykonywane założone zadania przewozowe. Podstawową charakterystyką niezawodnościową takiego systemu jest rozkład czasu do przekroczenia stanu krytycznego, który jest wyznaczony przez wielostanową funkcję niezawodności. Rozważany problem jest sygnalizowany w literaturze, lecz bez wskazania metod jego rozwiązania. Zwraca się przy tym uwagę na nieadekwatność opisu i stosowanych metod modelowania parku pojazdów. Przejawia się to w tym, że albo bada się gotowość parku, pomijając zadania przewozowe, albo analizuje się przydzielanie zadań przewozowych do pojazdów bez uwzględniania ich zawodności, czyli niezależnie rozpatruje się procesy użytkowania i procesy utrzymania. Do opisu systemów wielostanowych stosuje się na ogół modele analityczne procesów Markova lub semi-Markova. Praktyczne stosowanie tego typu modeli jest ograniczone nie tylko przyjmowanymi w nich założeniami odnośnie do użytych rozkładów prawdopodobieństwa, lecz także liczbą uwzględnianych stanów systemu. Złożoność opisu analitycznego tego rodzaju modeli wskazuje na konieczność zastosowania do rozpatrywanych zagadnień symulacji komputerowej. Podstawowym narzędziem badawczym jest metoda modelowania, polegająca na opisie stanów modelu za pomocą grafów i działań realizowanych w poszczególnych węzłach grafu. Analizowanie pracy parku pojazdów wymaga zbadania reprezentatywnych modeli o rożnej strukturze i rożnej organizacji procesu realizacji zadań przewozowych. Rezultaty eksperymentów symulacyjnych umożliwiają ocenę porównawczą rozmaitych strategii kształtowania struktury parku. WYDZIAŁ TRANSPORTU 120 OCZEKIWANE REZULTATY OCZEKIWANE REZULTATY Metodyka projektowania i eksploatacji systemów transportowych w zakresie kształtowania struktury parku pojazdów, w tym rozwój metod modelowania oraz analizowania niezawodności i gotowości środków transportowych. Opracowana metoda modelowania charakteryzuje się większą przydatnością do opisu rzeczywistych procesów eksploatacji parku pojazdów. Tym samym wyniki projektu mogą być wkładem w rozwój wiedzy dotyczącej sterowania i zarządzania systemami eksploatacji w aspekcie ich niezawodności. Mogą również znaleźć określone zastosowanie praktyczne w sferze utrzymania na wymaganym poziomie zdolności przewozowej parku pojazdów. Metoda kształtowania struktury parku może być wykorzystana przy podejmowaniu decyzji dotyczących zawarcia kontraktu na usługi transportowe lub w projektowaniu systemów eksploatacji pojazdów. Metodami kształtowania struktury parku samochodów i jego adaptacji zamierza się również zainteresować przedsiębiorstwa transportowe – w celu ewentualnego podjęcia w przyszłości wspólnych prac o charakterze wdrożeniowym. Opracowanie metody operacyjnego wyznaczania trajektorii lotu, która pozwola na efektywne zarządzanie ruchem lotniczym nietrasowym, zarówno w obrębie obecnych struktur przestrzeni powietrznej (RCA), jak i w przyszłym modelu europejskiej przestrzeni powietrznej (FRA). Wymiernym efektem opracowanych nowych metod są: możliwość wyznaczenia trajektorii lotu nietrasowego statku powietrznego; możliwość zweryfikowania bezkolizyjności tras lotu statków powietrznych oraz sprawdzenia bezkolizyjności trajektorii z elementami przestrzeni powietrznej; wyznaczenia innej trajektorii lotu w celu uniknięcia ewentualnej kolizji lub braku możliwości wykonania operacji startu bądź lądowania przy założonych parametrach lotu; wyznaczenia wszystkich trajektorii w taki sposób, aby samoloty lądujące na tych samych lotniskach wlatywały w rejony kontrolowane lotnisk z zachowaniem odpowiednich separacji; wyznaczenia wszystkich trajektorii o minimalnej łącznej sumie długości lotów przy najmniejszej liczbie zmian parametrów lotów (kierunku, wysokości i prędkości). Wymiernym efektem naukowym realizacji projektu są 4 prace doktorskie: jedna w 2006 roku i trzy w latach 2007–2008. ALGORYTMY i METODA WYZNACZANIA BEZKOLIZYJNYCH TRAJEKTORII LOTU NIETRASOWEGO w EUROPEJSKIEJ PRZESTRZENI KONTROLOWANEJ KIEROWNIK: dr inż. ANNA STELMACH E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 73 39 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.05.05 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.05.04 CEL PROJEKTU Opracowanie metody pozwalającej na zwiększenie bezpieczeństwa ruchu lotniczego kontrolowanego, poprzez skrócenie łącznego czasu przebywania samolotów w powietrzu oraz zmniejszenie liczby manewrów wykonywanych przez pilotów. Ruch samolotów nie został ograniczony wytyczonymi drogami lotniczymi, co pozwala służbom kontroli ruchu lotniczego obsłużyć większą liczbę lotów, a tym samym zwiększyć przepustowość poszczególnych sektorów ruchu lotniczego. Zaprojektowano system informatyczny umożliwiający wykorzystanie opracowanej metody przez służby kontroli ruchu lotniczego jako narzędzie wspomagające podejmowanie decyzji. Implementację algorytmów wyznaczających trajektorie lotów wykonano z wykorzystaniem Systemu Informacji Przestrzennej GIS (Geographical Information System). WYDZIAŁ TRANSPORTU 121 KIEROWNIK: dr AGNIESZKA SKALA-POŹNIAK E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 70 20, +48 502 152 575 DATA ROZPOCZĘCIA: 2009.06.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2011.09.30 Fundacja na rzecz Szerzenia Przedsiębiorczości i Rozwoju Innowacji Technologicznych „SPiRIT” PARTNERZY: OCZEKIWANE REZULTATY 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 PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE WDROŻENIE PILOTAŻOWYCH PROGRAMÓW EDUKACYJNYCH w ZAKRESIE INNOWACYJNEJ PRZEDSIĘBIORCZOŚCI w POLITECHNICE WARSZAWSKIEJ 122 WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA 124 DR INŻ. Zarządzanie strategiczne organizacjami non-profit w Polsce JAROSŁAW DOMAŃSKI ZARZĄDZANIE STRATEGICZNE ORGANIZACJAMI NON-PROFIT w POLSCE KIEROWNIK: dr inż. JAROSŁAW DOMAŃSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 85 41 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.10.31 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.10.30 CEL PROJEKTU Implementacja koncepcji zarządzania strategicznego w polskich organizacjach non-profit. Realizacja powyższego zadania wymaga przeprowadzenia diagnozy stanu wiedzy i zastosowań metod zarządzania w ogóle oraz zarządzania strategicznego, w szczególności w działających w naszym kraju organizacjach nie nastawionych na przynoszenie zysku. OCZEKIWANE REZULTATY Osiągnięte w przedstawianym projekcie wyniki przyczyniają się do usprawnienia funkcjonowania organizacji non-profit w Polsce, dostarczając wiedzę z zakresu zarządzania strategicznego tego typu organizacjami. Będąca efektem projektu publikacja zawiera konkretne rekomendacje odnoszące się do stosowania wybranych strategii dla określonych typów organizacji pozarządowych. Jest to źródło niezbędnej wiedzy, którą zarządzający tymi podmiotami będą mogli wdrożyć. Podstawowym efektem podjętego problemu jest opublikowana w formie zwartej rozprawa habilitacyjna. Jednocześnie planuje się publikacje częściowych wyników rozważań szczególnie na temat zarządzania organizacjami non-profit, zarządzania wartością organizacji niedochodowych, otoczenia tych organizacji w Polsce itp. w formie odrębnych artykułów oraz referatów wygłoszonych na konferencjach. WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA 124 WYDZIAŁ BUDOWNICTWA, MECHANIKI i PETROCHEMII Płock PROJEKTY BADAWCZE WYDZIAŁ BUDOWNICTWA, MECHANIKI i PETROCHEMII w PŁOCKU 127 PROF. DR HAB. INŻ. JANUSZ ZIELIŃSKI Sorbenty mineralno-węglowe z zastosowaniem kompozycji pakowo-polimerowych, w ramach projektu zamawianego pt.: „Chemia perspektywicznych procesów i produktów konwersji węgla” PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE 127 PROF. DR HAB. INŻ. Non-thermal production of pure hydrogen from biomass KRZYSZTOF URBANIEC WYDZIAŁ BUDOWNICTWA, MECHANIKI i PETROCHEMII w PŁOCKU 126 NON-THERMAL PRODUCTION of PURE HYDROGEN from BIOMASS KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. KRZYSZTOF URBANIEC E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 24 367 59 94 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.01.01 KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. JANUSZ ZIELIŃSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 24 367 22 50 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.04.20 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.04.19 CEL PROJEKTU Otrzymanie nowej generacji sorbentów węglowych, opartych na kompozycjach pakowo-polimerowych oraz sorbentów mineralno-węglowych z zastosowaniem kompozycji pakowo-polimerowych jako nośnika pirolizatu węglowego. OCZEKIWANE REZULTATY DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 KOORDYNATOR PROJEKTU: Agrotechnology and Food Innovations BV, Holandia PARTNERZY: Technische Universitaet Wien (Vienna University of Technology), Austria; Profactor Produktionsforschungs GmbH, Austria; VUC Praha A.S., Czechy; L’Air Liquide S.A., Francja; Awite Bioenergir – Greipmeier & Murnleitner GBR, Niemcy; Rheinisch-Westfaelische Technische Hochschule Aachen, Niemcy; National Technical University of Athens, Grecja; Szegedi Tudomanyegyetem, Węgry; Wageningen Universiteit, Holandia; Provalor B.V., Holandia; Technogrow B.V., Holandia; Wiedemann Polska, Polska; A.V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis – Russian Academy of Sciences, Rosja; Biotest, Cooperative Enterprise for Research & Production, Rosja; Lunds Universitet, Szwecja; Orta Dogu Teknik Universitesi, Turcja; Adas Consulting Limited, Wielka Brytania; Enviros Consulting Limited, Wielka Brytania PROJEKTY REALIZOWANE PRZY WSPARCIU UE SORBENTY MINERALNO-WĘGLOWE z ZASTOSOWANIEM KOMPOZYCJI PAKOWO-POLIMEROWYCH, w RAMACH PROJEKTU ZAMAWIANEGO pt.: „CHEMIA PERSPEKTYWICZNYCH PROCESÓW i PRODUKTÓW KONWERSJI WĘGLA” Najczęściej stosowanym adsorbentem do usuwania z wody i ścieków resztek barwników, detergentów, związków organicznych, a także jonów metali ciężkich jest węgiel aktywny. Sorbenty mineralno-węglowe można uznać za substytuty węgla aktywnego, preferowane w niektórych procesach oczyszczania ścieków ze względu na znacznie niższą cenę, a zbliżoną skuteczność usuwania niektórych zanieczyszczeń. Właściwości adsorpcyjno-strukturalne sorbentów mineralno-węglowych w większości przypadków znacznie się różnią od właściwości poszczególnych składników. Oczekuje się, że zastosowanie kompozycji paku z wybranymi odpadowymi polimerami korzystnie wpłynie na właściwości sorbentu i umożliwi otrzymanie nowej generacji sorbentów węglowych. Pak węglowy charakteryzuje się wysoką wartością pozostałości po pirolizie, a wprowadzenie do układu polimerów modyfikuje przemiany termiczne w kierunku tworzenia słabo uporządkowanych struktur, korzystnych z punktu widzenia właściwości sorpcyjnych. WYDZIAŁ BUDOWNICTWA, MECHANIKI i PETROCHEMII w PŁOCKU 127 UCZELNIANE CENTRUM BADAWCZE MATERIAŁY FUNKCJONALNE PROJEKTY BADAWCZE UCZELNIANE CENTRUM BADAWCZE „MATERIAŁY FUNKCJONALNE” 130 DR HAB. INŻ. 130 DR INŻ. 131 DR INŻ. 131 DR INŻ. 132 INŻ. Optymalizacja właściwości kompozytowych trójwymiarowych MAŁGORZATA rusztowań zasiedlanych ludzkimi komórkami osteogennymi do LEWANDOWSKA-SZUMIEŁ stosowania w inżynierii tkankowej kości na podstawie oceny biozgodności in vitro i w tkankach zwierząt doświadczalnych Opracowanie bioaktywnego nanokompozytowego produktu WOJCIECH ŚWIĘSZKOWSKI inżynierii tkankowej do regeneracji tkanki chrzęstnej Opracowanie technologii nanoszenia na implanty metaliczne WOJCIECH ŚWIĘSZKOWSKI biozgodnych warstw polimerowych spełniających funkcję nośnika leków Opracowanie biokompozytowego produktu inżynierii tkankowej WOJCIECH ŚWIĘSZKOWSKI do regeneracji tkanki kostnej KRZYSZTOF WÓJCIK 132 DR INŻ. ANDRZEJ ZAGÓRSKI System procedur metodycznych do oceny stanu technicznego materiałów konstrukcyjnych i złączy oraz operacyjnego doboru parametrów eksploatacyjnych rurociągów sieci gazu ziemnego Opracowanie kryteriów oceny stanu technicznego materiałów konstrukcyjnych rurociągów magistralnych metodą emisji akustycznej UCZELNIANE CENTRUM BADAWCZE „MATERIAŁY FUNKCJONALNE” 129 OPTYMALIZACJA WŁAŚCIWOŚCI KOMPOZYTOWYCH TRÓJWYMIAROWYCH RUSZTOWAŃ ZASIEDLANYCH LUDZKIMI KOMÓRKAMI OSTEOGENNYMI do STOSOWANIA w INŻYNIERII TKANKOWEJ KOŚCI na PODSTAWIE OCENY i BIOZGODNOŚCI IN VITRO i w TKANKACH ZWIERZĄT DOŚWIADCZALNYCH OPRACOWANIE BIOAKTYWNEGO NANOKOMPOZYTOWEGO PRODUKTU INŻYNIERII TKANKOWEJ do REGENERACJI TKANKI CHRZĘSTNEJ KIEROWNIK: dr inż. WOJCIECH ŚWIĘSZKOWSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 87 92 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.11.20 KIEROWNIK: dr hab. inż. MAŁGORZATA LEWANDOWSKA-SZUMIEŁ DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.11.19 E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 628 78 46 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.10.02 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.10.01 CEL PROJEKTU Przygotowanie do wdrożenia nowej generacji biokompozytowych materiałów służących do rekonstrukcji tkanki kostnej, uzyskiwanych w postaci hybrydowych wszczepów składających się ze sztucznego rusztowania i żywych komórek osteogennych. Sztuczne rusztowania wykonano z następujących materiałów, opracowanych w ramach realizacji już zakończonego projektu zamawianego: resorbowalnego (powolna resorpcja w tkankach) poliuretanu opracowanego i wytworzonego w UCB PW, odpornego na działanie środowiska biologicznego silikono-uretanu opracowanego i wytworzonego w IChP, resorbowalnego (stosunkowo szybka resorpcja) kopolimeru na bazie polilaktydu i poliglikolidu opracowanego i wytworzonego w CBMiM, syntetycznego kalcytu będącego resorbowalnym materiałem ceramicznym opracowanym i wytworzonym w ISiC. Rusztowania są zasiedlane ludzkimi komórkami osteogennymi. CEL PROJEKTU Opracowanie nowego bioaktywnego produktu inżynierii tkankowej, będącego zarówno rusztowaniem dla komórek, jak również nośnikiem czynników wzrostu, który ma za zadanie wspomagać proces regeneracji chrząstki stawowej. Autorzy postulują, że zastosowanie biodegradowalnego rusztowania o złożonej 3-wymiarowej strukturze porowatej, wytworzonego z kompozytu chitozan-kolagen, wzbogaconego w nanowłókna chitozanowe zawierające czynniki wzrostu, na którym osadzone zostaną mezenchymalne komórki szpiku (MSC), umożliwi formowanie się nowej chrząstki stawowej in vivo. Oryginalność projektu przejawia się w zastosowaniu micro i nanowłókien z kompozytu na bazie chitozanu i kolagenu, do wytworzenia 3D bioaktywnego produktu inżynierii tkankowej z zastosowaniem metod szybkiego prototypowania i elektroprzędzenia. Wybór chitozanu-polisacharydu jako podstawowego materiału na rusztowanie i nośniki czynników wzrostu podyktowany jest jego bardzo dobrą bioaktywnością, nietoksycznością i biodegradowalnością. W wyniku degradacji chitozanu powstaje glukozamina, która jest ważnym składnikiem mazi stawowej i przyczynia się do odbudowy chrząstki. OCZEKIWANE REZULTATY OCZEKIWANE REZULTATY Implantacja opracowanych, przewidzianych do wdrożenia, materiałów do tkanek zwierząt bezgrasiczych celem oceny rodzaju i jakości tkanki wytworzonej na podłożu implantowanych kompozytów. Prace nad udoskonalaniem wszczepów poprzez opracowanie i wykonanie kompozytów wielofazowych, w których faza biologiczna osadzona jest w rusztowaniach zbudowanych z kompozytów o osnowie z polimerów wytypowanych do wdrożenia z wypełniaczem ceramicznym. Optymalizację źródła ludzkich komórek osteogennych, zapewniających najlepszą jakość biologicznego składnika wszczepów. Weryfikacja skuteczności zastosowanych ulepszeń poprzez implantację do tkanek zwierząt w analogicznym układzie jak w pkt. 1. Zaproponowanie do dalszych etapów badań przedklinicznych i do prób klinicznych hybrydowych wszczepów do rekonstrukcji tkanki kostnej najwyżej ocenionych z punktu widzenia osteogennego potencjału. Prototyp produktu inżynierii tkankowej oraz metody jego projektowania i wytwarzania, które mogą być stosowane w leczeniu urazów chrząstki stawowej poprzez regeneracje i tworzenie się nowej tkanki. UCZELNIANE CENTRUM BADAWCZE „MATERIAŁY FUNKCJONALNE” 130 OPRACOWANIE TECHNOLOGII NANOSZENIA na IMPLANTY METALICZNE BIOZGODNYCH WARSTW POLIMEROWYCH SPEŁNIAJĄCYCH FUNKCJĘ NOŚNIKA LEKÓW OPRACOWANIE BIOKOMPOZYTOWEGO PRODUKTU INŻYNIERII TKANKOWEJ do REGENERACJI TKANKI KOSTNEJ KIEROWNIK: dr inż. WOJCIECH ŚWIĘSZKOWSKI E-MAIL: [email protected] KIEROWNIK: dr inż. WOJCIECH ŚWIĘSZKOWSKI TEL.: +48 22 234 87 92 E-MAIL: [email protected] DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.11.21 TEL.: +48 22 234 87 92 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.11.20 DATA ROZPOCZĘCIA: 2006.08.28 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.08.27 CEL PROJEKTU Opracowanie nowej technologii nanoszenia na metaliczne implanty biozgodnych warstw polimerowych, spełniających funkcję nośników leków uwalnianych w procesie leczenia, zmniejszających prawdopodobieństwo komplikacji pozabiegowych. Takie lokalne wydzielanie leku zapewnia jego odpowiednie stężenie w lokalnych tkankach przy jednocześnie bardzo niskiej dawce systemowej, co praktycznie niweluje ryzyko wystąpienia efektów ubocznych. Opracowaną technologię zastosowano do: nanoszenia na gwoździe środszpikowe warstw uwalniających leki przeciwzapalne i bakteriobojcze, zapobiegające zapaleniom i infekcjom, do których często dochodzi w obszarze otwartego złamania kości; nanoszenia na stenty naczyniowe warstw uwalniających leki przeciwzapalne, cytostatyczne i immunosupresyjne zabezpieczające przed zjawiskiem restenozy – ponownego zarastania naczynia wieńcowego w miejscu implantacji stentu. CEL PROJEKTU Opracowanie nowego produktu inżynierii tkankowej (TEP) do leczenia ubytkow tkanki kostnej przenoszącej duże obciążenia, tj. kości długiej czy też kości kręgosłupa, poprzez: opracowanie nowego typu materiału kompozytowego na rusztowania (skafoldy); zaprojektowanie i wytworzenie rusztowania dla tkanek kostnych (skafoldu) o porowatej strukturze, z opracowanego kompozytu; opracowanie i wytworzenie TEP, dodając do skafoldu czynniki bioaktywne pobudzające wzrost tkanek kostnych; wstępną ocenę TEP w badaniach biologicznych. Autorzy postulują, że opracowany nowy TEP o porowatej strukturze, wytworzony z materiału kompozytowego składającego się z biodegradowalnego polimeru i ceramiki fosforanowo-wapniowej, zawierający biologicznie aktywne składniki naturalnego pochodzenia, tj. kolagen typu I oraz siarczan heparanu, może być z powodzeniem stosowany w regeneracji ubytków kostnych. OCZEKIWANE REZULTATY Prototyp produktu inżynierii tkankowej oraz technologia jego projektowania i wytwarzania, które mogą być stosowane w leczeniu ubytkow kostnych poprzez regeneracje i tworzenie się nowej tkanki. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie nowej technologii nanoszenia warstw polimerowych (platform) uwalniających leki na metaliczne powierzchnie implantów. Docelowo zaś technologię tę zastosowano do nanoszenia opracowanych platform na typowe gwoździe środszpikowe oraz stenty. UCZELNIANE CENTRUM BADAWCZE „MATERIAŁY FUNKCJONALNE” 131 SYSTEM PROCEDUR METODYCZNYCH do OCENY STANU TECHNICZNEGO MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH i ZŁĄCZY oraz OPERACYJNEGO DOBORU PARAMETRÓW EKSPLOATACYJNYCH RUROCIĄGÓW SIECI GAZU ZIEMNEGO OPRACOWANIE KRYTERIÓW OCENY STANU TECHNICZNEGO MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH RUROCIĄGÓW MAGISTRALNYCH METODĄ EMISJI AKUSTYCZNEJ KIEROWNIK: dr inż. ANDRZEJ ZAGÓRSKI KIEROWNIK: inż. KRZYSZTOF WOJCIK E-MAIL: [email protected] E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 87 15 TEL.: +48 22 234 87 15 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.03.21 DATA ROZPOCZĘCIA: 2007.06.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.03.20 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.12.31 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Wykonanie badań stosowanych i prac rozwojowych w zakresie uzasadnionym planowanym wynikiem końcowym w postaci modelowego systemu oraz założeń techniczno-organizacyjnych do aplikacyjnego systemu charakteryzowania stanu technicznego materiałów konstrukcyjnych i złączy oraz operacyjnego doboru parametrów eksploatacyjnych sieci gazu ziemnego. Warunki eksploatacji rurociągów powodują systematyczną degradację ich materiału konstrukcyjnego i złączy. Degradacja wywołana eksploatacją rurociągów wynika z oddziaływania zmiennego środowiska atmosferycznego, drgań mechanicznych, naprężeń konstrukcyjnych, wielkości i zmian ciśnienia oraz temperatury pracy. W przypadku braku monitorowania procesu degradacji materiału konstrukcyjnego i złączy rurociągów oraz równoczesnego przekroczenia uzasadnionych stanem technicznym parametrów wytrzymałościowych, może powstać zagrożenie bezpieczeństwa technicznego, życia i zdrowia personelu pracowniczego oraz skażenia środowiska. Zakres prac objętych badaniami stosowanymi i pracami rozwojowymi ukierunkowany jest w zadaniach zawartych w harmonogramie wykonania projektu i definiujących rodzaje wyników. Wykorzystanie istniejącego stanu wiedzy w dziedzinie objętej przedmiotem projektu polega głównie na wykorzystaniu stosowanych w inżynierii materiałowej i eksploatacji sieci gazowych metod i technik badawczych, metod obliczeniowych, modelowania procesów technicznych i organizacyjnych oraz technologii komputerowych. Zakres prac dostosowany jest do celów wynikających z poszczególnych zadań oraz sposobów osiągnięcia tych celów. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie zasad i kryteriów wykorzystania techniki emisji akustycznej, koniecznych do przygotowania procedur pełnego i uznanego przez Urząd Dozoru Technicznego badania rurociągów magistralnych w zakładach przemysłu chemicznego, petrochemicznego i rafineryjnego. Zastosowanie techniki emisji akustycznej do diagnostyki stanu technicznego przewiduje objęcie oceną całego, zaklasyfikowanego do oceny, rurociągu w warunkach eksploatacji. Przeprowadzono program badań laboratoryjnych na specjalnie skonstruowanym stanowisku oraz program badań weryfikujących, wykonywanych na rzeczywistych fragmentach rurociągów w warunkach pracy. W trakcie badań laboratoryjnych opracowan ocharakterystyki sygnałów akustycznych, odpowiadające działaniu występujących w rurociągach typowych uszkodzeń. W rezultacie opracowano, z wykorzystaniem systemu wzorców uczących się, wzorce identyfikujące uszkodzenie. Ponadto, przedstawiono sposób oszacowania wpływu aktywności uszkodzenia na stan nośności materiału rurociągu. Przeprowadzono analizy, które zawierają wszystkie składniki obciążenia i środowiska pracy, uwzględniające również poziom naprężeń montażowych. Dodatkowo innowacyjność proponowanej techniki potwierdza uwzględnienie interakcji działania różnych wad i uszkodzeń w analizie wrażliwości konstrukcji na defekty. Proponowany program w zakresie wykorzystania na tym poziomie techniki emisji akustycznej do oceny stanu i nośności rurociągów magistralnych jest nowatorski i nie ma w obecnej literaturze odpowiednika. OCZEKIWANE REZULTATY Procedury metodyczne i kryteria oceny wykorzystania techniki emisji akustycznej do badania rurociągów magistralnych w zakładach przemysłu chemicznego, petrochemicznego i rafineryjnego. Modelowy system oraz założenia techniczno-organizacyjne do aplikacyjnego systemu charakteryzowania stanu technicznego materiałów konstrukcyjnych i złączy oraz operacyjnego doboru parametrów eksploatacyjnych sieci gazu ziemnego. UCZELNIANE CENTRUM BADAWCZE „MATERIAŁY FUNKCJONALNE” 132 UCZELNIANE PROGRAMY BADAWCZE PROJEKTY BADAWCZE UCZELNIANE PROGRAMY BADAWCZE 135 PROF. NZW. DR HAB. INŻ. ANDRZEJ W. DOMAŃSKI 135 136 DR INŻ. Czujniki światłowodowe nowej generacji do pomiarów naprężeń w strukturach kompozytowych w czasie rzeczywistym PIOTR GARBAT Analiza obrazu w określaniu parametrów wentylacyjnych strumieni nawiewnych PROF. NZW. DR HAB. INŻ. Telemetryczne nadzorowanie dobrostanu płodu podczas ciąży ANTONI GRZANKA 136 DR INŻ. Powstawanie bioaerozoli w kanałach wentylacyjnych PIOTR GRZYBOWSKI 137 DR INŻ. WŁADYSŁAW HOMENDA 137 PROF. DR HAB. INŻ. ANDRZEJ MASŁOWSKI 138 PROF. DR HAB. INŻ. TADEUSZ PAŁKO 138 DR INŻ. 138 DOC. DR INŻ. Hierarchiczne metody pozyskiwania i selekcji informacji. Automatyczne rozpoznanie tekstów jako drugoplanowych elementów dokumentu 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 ROMAN SZABATIN Wielopłaszczyznowy elektryczny procesowy tomograf pojemnościowy o wysokiej rozdzielczości pozycyjnej UCZELNIANE PROGRAMY BADAWCZE 134 CZUJNIKI ŚWIATŁOWODOWE NOWEJ GENERACJI do POMIARÓW NAPRĘŻEŃ w STRUKTURACH KOMPOZYTOWYCH w CZASIE RZECZYWISTYM ANALIZA OBRAZU w OKREŚLANIU PARAMETRÓW WENTYLACYJNYCH STRUMIENI NAWIEWNYCH ELEKTRONIKI I TECHNIK INFORMACYJNYCH WYDZIAŁ FIZYKI KIEROWNIK: dr inż. PIOTR GARBAT KIEROWNIK: prof. nzw. dr hab. inż. ANDRZEJ W. DOMAŃSKI E-MAIL: [email protected] E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 77 80 TEL.: +48 22 234 56 89 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.04.17 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.04.17 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.03.31 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.03.31 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Zastosowanie systemu czujników światłowodowych z siatkami Bragga oraz czujników polarymetrycznych na światłowodach dwójłomnych do pomiarów zmian naprężeń w materiale kompozytowym w czasie rzeczywistym. W najnowszej generacji czujników światłowodowych światło nie opuszcza toru światłowodu, a wpływ czynnika zewnętrznego jest rejestrowany za pomocą zmiany stanu polaryzacji (tzw. czujniki polarymetryczne) lub też poprzez zmianę charakterystyki spektralnej propagującego się światła (tzw. czujniki z siatką Bragga). Oba typy czujników światłowodowych przy pomiarach naprężeń mechanicznych w znacznym stopniu się uzupełniają i w ramach pracy przeprowadzono również wstępne studia nad ich połączeniem w jednym włóknie światłowodowym. Na 3 wydziałach PW od wielu lat prowadzone są badania, dotyczące zastosowania czujników polarymetrycznych ze światłowodami dwójłomnymi (Na Wydziale Fizyki – 10 patentów; w tym 3 amerykańskie i 3 kanadyjskie), wytwarzania i charakteryzacji światłowodowych siatek Bragga (WEiTI) oraz właściwości mechanicznymi materiałów kompozytowych (WIM). Proponowany projekt ma za zadanie siłami zespołu z trzech wydziałów PW zbadanie zmian naprężeń mechanicznych występujących w materiale kompozytowym z dwoma rożnymi typami czujników światłowodowych wbudowanymi w ten materiał. Zarówno typ materiału kompozytowego, jak również wymagania dotyczące rodzaju naprężeń mechanicznych, a także system ich monitorowania w czasie rzeczywistym przy pomocy czujników światłowodowych, są konsultowane z PZL-Świdnik, jednym z kluczowych zakładow Doliny Lotniczej, który wyraził zainteresowanie wynikami takich badań. Opracowanie funkcjonalnej metody komputerowej analizy obrazu dostosowanej do określania parametrów strumieni nawiewnych w wentylacji pomieszczeń. Głównymi narzędziami badawczymi są pomiary laboratoryjne i cyfrowe przetwarzanie zarejestrowanego obrazu. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie metodyki analizy obrazu, zarejestrowanego w trakcie badań wizualizacyjnych elementów nawiewnych, prowadzącej do wyznaczenia parametrów strumienia nawiewnego. Udoskonalenie metod badań rozdziału powietrza z uwzględnieniem wykorzystania nowoczesnych technik rejestracji obrazu. Wykorzystanie opracowanej metody w pracach naukowobadawczych. Unowocześnienie aparatury i modernizacja stanowisk badawczych w laboratoriach ZPO Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych i ZKIO Wydziału Inżynierii Środowiska. Wykorzystanie wyników prac w procesie kształcenia studentów, w ramach zajęć laboratoryjnych, prac dyplomowych itp. OCZEKIWANE REZULTATY Wprowadzenie czujników światłowodowych do materiałów kompozytowych pozwala na poprawę bezpieczeństwa funkcjonowania poszczególnych elementów poprzez stały ich monitoring. Dlatego też zainteresowanie takimi układami czujnikowymi jest na rynku bardzo duże, zwłaszcza ze strony producentów samolotów i helikopterów. Projekt zakłada współdziałanie z jedną z takich firm – PZL Świdnik, dzięki czemu istnieje możliwość skomercjalizowania wyników projektu. UCZELNIANE PROGRAMY BADAWCZE 135 TELEMETRYCZNE NADZOROWANIE DOBROSTANU PŁODU PODCZAS CIĄŻY WYDZIAŁ ELEKTRONIKI I TECHNIK INFORMACYJNYCH KIEROWNIK: prof. nzw. dr hab. inż. ANTONI GRZANKA Analiza modeli dynamiki skurczowej czynności macicy w kontekście wyjaśnienia mechanizmów generacji i propagacji sygnałów biomechanicznego i bioelektrycznego. Opracowanie stanowiska laboratoryjnego i ćwiczenia dotyczącego monitorowania ciąży dla studentów kierunku Inżynieria Biomedyczna. Przygotowanie manuskryptu publikacji. Przygotowanie materiału badawczego stanowiącego częściową tematykę planowanej habilitacji Dariusza Radomskiego. E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 76 23 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.04.17 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.03.31 CEL PROJEKTU Jednym z ważniejszych społecznie zastosowań bioinżynierii medycznej w ochronie zdrowia jest wspomaganie lekarzy w monitorowaniu przebiegu ciąży, gdyż redukcja ryzyka ciąży i porodu powikłanego obniża 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. W proponowanym projekcie wnioskodawcy zobowiązują się do: zaprojektowania i wykonania systemu przeznaczonego do telemetrycznego monitorowania czynności elektrycznej macicy oraz (po jego rozszerzeniu) czynności elektrycznej serca płodu; zaprojektowania urządzenia do wielokanałowej rejestracji potencjałów bioelektrycznych macicy; przeprowadzenia analizy sygnałów zebranych z wielu elektrod, wraz z analizą modeli matematycznych dynamiki skurczu mięśnia pozwoli na poszerzenie wiedzy dotyczącej dróg propagacji fali skurczowej – te informacje będą wykorzystane do optymalizacji rozmieszczenia elektrod na powierzchni skórnej brzucha pacjentek; opracowania modelu matematycznego sygnału elektrohysterograficznego przy wykorzystaniu metod analizy nieliniowej sygnału opartych na miarach entropii sygnału; zbudowania bazy danych sygnałów monitorujących dobrostan płodu – baza taka będzie służyła badaniom algorytmów klasyfikacji i predykcji położniczych stanów patologicznych. POWSTAWANIE BIOAEROZOLI w KANAŁACH WENTYLACYJNYCH WYDZIAŁ INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ KIEROWNIK: dr inż. PIOTR GRZYBOWSKI E-MAIL: [email protected] TEL.: +48 22 234 63 71, +48 501 608 516 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.06.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.12.31 PARTNERZY: Wydział Inżynierii Środowiska, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej - Politechnika Warszawska CEL PROJEKTU 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. OCZEKIWANE REZULTATY Określenie warunków sprzyjających mikrobiologicznemu zanieczyszczaniu się kanałów wentylacyjnych w obiektach użyteczności publicznej. Opracowanie technik zabezpieczania filtrów włókninowych przed przerastaniem mikroflorą. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie urządzenia pozwalającego na rejestracje trójelektrodowego urządzenia EHG z możliwością telemetrycznej transmisji danych. Opracowanie wieloelektrodowej wersji urządzenia do badań poznawczych. Opracowanie bazy danych zarejestrowanych sygnałów (EHG, KTG z możliwością rozszerzenie o fEKG), która będzie służyła do testowania algorytmów parametryzacji sygnałów oraz metod ich klasyfikacji (wykorzystując klasyfikatory oparte na przekształceniach jądrowych oraz klasyfikacji bayesowskiej). UCZELNIANE PROGRAMY BADAWCZE 136 HIERARCHICZNE METODY POZYSKIWANIA i SELEKCJI INFORMACJI. AUTOMATYCZNE ROZPOZNANIE TEKSTÓW jako DRUGOPLANOWYCH ELEMENTÓW DOKUMENTU WIELOROBOTOWY MOBILNY SYSTEM INSPEKCYJNY WSPOMAGAJĄCY BEZPIECZEŃSTWO na UCZELNI TECHNICZNEJ WYDZIAŁ MECHATRONIKI KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. ANDRZEJ MASŁOWSKI WYDZIAŁ MATEMATYKI I NAUK INFORMACYJNYCH E-MAIL: [email protected] KIEROWNIK: dr inż. WŁADYSŁAW HOMENDA TEL.: +48 22 234 84 71, +48 603 128 351, fax +48 22 849 03 98 E-MAIL: [email protected] DATA ROZPOCZĘCIA: 2009.01.01 TEL.: +48 22 234 73 07 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.12.31 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.04.17 PARTNERZY: Wydział Mechatroniki Politechniki Warszawskiej (z partnerem zagranicznym Mechanical Engineering Faculty, Royal Military Academy, Belgia), Wydział Zarządzania Politechniki Warszawskiej DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.03.31 CEL PROJEKTU CEL PROJEKTU Zagadnienie automatycznego rozpoznawania tekstów było przedmiotem badań teoretycznych, a także znalazło rozwiązanie w formie skutecznych technologii. Jednak rozpoznawanie tekstów niebędących zasadniczymi elementami dokumentów nie zostało rozwiązane w sposób satysfakcjonujący ani badawczo, ani w praktyce. Przykładami dokumentów, w których teksty są ważnymi, ale drugoplanowymi elementami są drukowane notacje muzyczne, a także mapy geodezyjne i geograficzne. Automatyczne rozpoznawanie drukowanych notacji muzycznych oraz map geodezyjnych jest wciąż przedmiotem prac teoretycznych i praktycznych. Rozpoznawanie tekstów w takich dokumentach jest wyzwaniem badawczym i technologicznym. Prace w nad rozpoznaniem tekstów jako drugoplanowych elementów dokumentów dotyczą: analizy struktury dokumentu oraz selekcji sekcji dokumentu zawierającego informacje do pozyskania; analizy sekcji dokumentu w celu lokalizacji symboli (litery, cyfry, znaki specjalne) oraz złożonych jednostek informacji i ich struktury (w notacji muzycznej są to sylaby, słowa, wersy, ich relacje z innymi elementami notacji); zastosowania metod rozpoznawania wzorców w celu klasyfikacji symboli (liter, cyfr, innych znakow); zastosowania metod przetwarzania informacji niepewnych i niekompletnych. 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. OCZEKIWANE REZULTATY Opracowanie i zastosowanie technologii rozpoznawania tekstów zawartych w notacjach muzycznych. Zaimplementowanie modułu rozpoznawania tekstów w notacjach muzycznych. Moduł jest częścią planowanego programu przetwarzania informacji muzycznych dla osób niewidomych. Adaptacja metod rozpoznawania tekstów w drukowanych notacjach muzycznych do tekstów na mapach geodezyjnych. Testowanie metod klasyfikacji stosowanych w notacjach muzycznych na tekstach z map geodezyjnych. Opracowanie wniosków dotyczących podobieństwa metod rozpoznania tekstów jako drugoplanowych elementów różnych typów dokumentów. OCZEKIWANE REZULTATY 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. UCZELNIANE PROGRAMY BADAWCZE 137 OPRACOWANIE MODELU SZEROKOPASMOWEGO SPEKTROMETRU IMPEDANCYJNEGO do BADAŃ TKANEK AKTYWNE OPTYCZNIE MATERIAŁY KOMPOZYTOWE do ZASTOSOWAŃ w UKŁADACH WZMACNIACZY OPTYCZNYCH i LASERÓW CIAŁA STAŁEGO WYDZIAŁ MECHATRONIKI KIEROWNIK: prof. dr hab. inż. TADEUSZ PAŁKO WYDZIAŁ ELEKTRONIKI I TECHNIK INFORMACYJNYCH E-MAIL: [email protected] KIEROWNIK: dr inż. RYSZARD PIRAMIDOWICZ TEL.: +48 22 848 37 64, +48 22 234 82 68 E-MAIL: [email protected] DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.04.17 TEL.: +48 22 234 50 47 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.03.31 DATA ROZPOCZĘCIA: 2009.05.01 DATA ZAKOŃCZENIA: 2010.03.31 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. KOORDYNATOR PROJEKTU: dr inż. Ryszard Piramidowicz, IMiO PW PARTNERZY: 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, Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych – Politechnika Warszawska; Zakład Technologii Chemicznych i Ochrony Środowiska (partner zewnętrzny) CEL PROJEKTU OCZEKIWANE REZULTATY 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. WIELOPŁASZCZYZNOWY ELEKTRYCZNY PROCESOWY TOMOGRAF POJEMNOŚCIOWY o WYSOKIEJ ROZDZIELCZOŚCI POZYCYJNEJ WYDZIAŁ ELEKTRONIKI I TECHNIK INFORMACYJNYCH KIEROWNIK: doc. dr inż. ROMAN SZABATIN E-MAIL: [email protected] 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. OCZEKIWANE REZULTATY 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. TEL.: +48 22 234 75 77 DATA ROZPOCZĘCIA: 2008.04.17 DATA ZAKOŃCZENIA: 2009.03.31 UCZELNIANE PROGRAMY BADAWCZE 138 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
Podobne dokumenty
katalog projektów badawczych
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. i...
