Kierownik Zadania: prof. dr hab. Marek Molenda

Zespół: Prof. dr hab. Józef  Horabik, dr hab. Mateusz Stasiak prof. IAPAN, dr Joanna Wiącek, dr Piotr Parafiniuk, dr Rafał Kobyłka, mgr Maciej Bańda

W ramach zadania badawczego 1  prowadzimy prace głównie w dwu kierunkach:  modelowanie numeryczne procesów mechanicznych występujących w technologiach materiałów rozdrobnionych oraz badania laboratoryjne właściwości materiałów sypkich pochodzenia roślinnego, biomasy i proszków spożywczych.     

Rolnictwo i przemysł spożywczy, podobnie jak przemysł chemiczny czy farmaceutyczny przetwarzają wielkie ilości materiałów rozdrobnionych. Podstawowe wymagania wobec technologii transportu i przetwarzania materiałów sypkich to niezawodność i bezpieczeństwo  procesów oraz wysoka jakość produktu końcowego. Wzrost skali produkcji dyktowany globalizacją rynków powoduje wzrost zastosowania surowców i produktów w formie sypkiej. Efektywne projektowanie procesów i urządzeń wymaga dokładnego zrozumienia i opisu zjawisk współtworzących mechanikę ośrodków rozdrobnionych. W porównaniu do materiałów mineralnych materiały rolnicze i spożywcze są szczególną kategorią ze względu na podatność na zmiany wilgotności oraz wysoką odkształcalność cząstek. Ziarna zbóż mają kształt bliski elipsoidalnego. Dlatego, w efekcie płynięcia przy działaniu grawitacji, tworzą złoża o silnej anizotropii, która powoduje nierównomierny rozkład obciążeń obiektów oddziałujących ze złożem oraz zaburzenia płynięcia. Ostatnio, parametry płynięcia zyskały na znaczeniu jako mierniki jakości produktów sypkich. Przedmiotem zainteresowania naszej grupy badawczej są aktualnie: struktura upakowania i płynność materiału oraz, przenoszenie naprężeń w ośrodku. W badaniach stosujemy metody laboratoryjne oraz metody numeryczne. Szczególnie intensywnie stosujemy metodę elementów dyskretnych, gdyż jest ona nowoczesnym i efektywnym narzędziem badawczym, które wciąż pozostaje w fazie rozwoju.

Rys. 1. Wyznaczanie rozkładu obciążeń w próbce wałków drewnianych o różnych długościach	Rys. 2. Symulacja opróżniania silosu z prostopadłościenną przeszkodą przepływu zamocowaną do ściany