Za uspješnu provedbu faza oblikovanja i detaljiranja proizvoda, ključno je precizno definirati konstrukcijske parametre koji su često stohastičke prirode (vjetar, parametri uzrokovani heterogenošću materijala itd.). Stoga, kao glavni ishodi ovog istraživanja, predložena je metodologija određivanja stohastičkih parametara i njihovih reprezentativnih vrijednosti pri procesu direktne montaže čavla u heterogeni materijal – beton. Metodologija se sastoji od analize distribucije agregata u betonskom bloku, stohastičke analize virtualnog betonskog bloka te odabira reprezentativnih vrijednosti stohastičkih parametara na temelju njihove distribucije. Analiza distribucije agregata u betonskom bloku započinje rezanjem betonskog bloka na manje dijelove te skeniranjem presjeka dijelova betonskog bloka kako bi se dobili uzorci (slike presjeka) na kojima će se temeljiti distribucija. Slike presjeka binariziraju se predloženim algoritmom za obradu slike te se određuje pozicija i veličina svakog agregata sa uzorka. Zatim se uvođenjem vjerojatnosti pojavljivanja agregata na određenoj udaljenosti od ravnine rezanja, rezultati 2D analize slike transformiraju se u 3D rezultate koji su osnova za modeliranje virtualnog betonskog bloka. Na virtualnom betonskom bloku se Monte Carlo metodom procesa direktne montaže određuje distribucija stohastičkih parametara. Metodologija završava odabirom reprezentativnih vrijednosti iz distribucije stohastičkih parametara. U eksperimentalnom dijelu rada, cijela metodologija je provedena u industrijskom okruženju kako bi se dokazala njena implementacija. Provedba je rezultirala analizom distribucije agregata kojom je vidljiva segregacija agregata. Omjer volumena agregata gornjeg i donjeg dijela betonskog bloka (30 mm) ovisan je o klasi agregata (0.94 za klasu agregata 4-8 mm, 0.86 za klasu agregata 8-16 mm i 0.68 za klasu agregata 16-32 mm). Monte Carlo analiza rezultirala je kolizijom čavla i najmanje klase agregata (4-8 mm) u 50.5% slučajeva, srednje klase agregata (8-16 mm) u 30.15% slučajeva i najveće klase agregata (16-32 mm) u 19.35% slučajeva. Ukupno je definirano 27 simulacija koje će služiti kao podloga za vrednovanje alternativa proizvoda (čavla).
Nikola Horvat
2017.
Rektorova nagrada
