Institutional Project FESB

O projektu

MULTIMOD

NAPREDNO MODELIRANJE I MJERNI POSTUPCI U INŽENJERSKIM PROBLEMIMA MULTIFIZIKE

U okviru istraživačkih aktivnosti projekta u fokusu je napredno numeričko modeliranje te mjerni postupci za analizu inženjerskih problema multifizike. Aktivnosti projekta usmjerene su na razvoj formulacija te pripadnih numeričkih metoda rješavanja, na području bioelektromagnetizma (s posebnim naglaskom na 5G sustave), biomedicinskih primjena elektromagnetskih polja, georadara, fizike plazme, fuzijske tehnologije, svemirskih tehnologija, akceleratorskih sustava, bežičnog prijenosa snage i elektromagnetske kompatibilnosti, energetske učinkovitosti, stohastičkih procesa u naprednim komunikacijskim mrežama, primjeni umjetne inteligencije te IoT sustava u zdravstvu kao i implementacije i nadzora pametnih okolina pomoću energetski učinkovitih IoT sustava. Projekt objedinjuje etablirane istraživačke grupe na FESB-u koje razvijuju numeričke metode, a koje djeluju u različitim znanstvenim područjima i poljima te su uključene u brojne domaće i međunarodne projekte, od bilateralnih projekata do velikih kolaboracija poput istraživanja koja se provide u okviru EUROfusion-a, i koje imaju veliki potencijal u vidu nagomilanog znanja, iskustva ali i istraživačkog softvera. Projektni cilj objedinjavanja ovih, donekle raspršenih, znanja i kapaciteta rezultirat će u daljnjem sakupljanju i integriranju znanja, iskustava, razvijenog softvera i opreme u okviru jedne operativne platforme. Konačno, u sljedećem koraku, osim integracije ovih kapaciteta, očekuje se stvaranje dodane vrijednosti u smislu nastajanja multidsciplinarnog znanja te hibridizacije postojećih i razvoj novih, još efikasnijih, numeričkih metoda, kao i njihove validacije, a zatim i testiranja na rješavanju niza problema u inženjerstvu i prirodnim znanostima.

Ciljevi

Ciljevi projekta

Povezivanjem ljudskih resursa, uključujući njihovo znanje i dostupnu opremu, otvorit će se prilike za stvaranje snažnih multidisciplinarnih timova. Takvi će timovi značajno doprinijeti stvaranju nove vrijednosti na FESB-u i Sveučilištu u Splitu kroz znanstvena postignuća i ostvarivanje ključnih ciljeva. To uključuje prijavu međunarodnih projekata, objavu kvalitetnih znanstvenih radova, razvoj softverskih rješenja, te rješavanje stručnih problema gospodarstva na lokalnoj i državnoj razini. Osim toga, ova suradnja pridonijet će unaprjeđenju edukacije kroz osmišljavanje novih, suvremenih multidisciplinarnih kolegija dostupnih studentima svih povezanih sastavnica Sveučilišta u Splitu.

Temeljni cilj ovog institucijskog projekta je razvoj formulacija, modela i naprednih numeričkih metoda koje će rezultirati izradom softvera za probleme multifizike u navedenim područjima od interesa. Paralelno će se gdje god je to moguće razvijati odgovarajući mjerni postupci.

Radni paketi

WP1

Analiza izloženosti ljudskog tijela elektromagnetskim poljima

• Determinističko modeliranje izloženosti ljudi poljima niskih frekvencija primjenom sofisticiranih numeričkih metoda. • Determinističko modeliranje izloženosti ljudi poljima visokih frekvencija primjenom sofisticiranih numeričkih metoda. • Stohastičko modeliranje izloženosti ljudi poljima niskih frekvencija. • Stohastičko modeliranje izloženosti ljudi poljima visokih frekvencija. • Toplinska dozimetrija primjenom determinističko-stohastičkih postupaka. • Razvoj novih metoda elektromagnetsko-toplinske dozimetrije za 5G sustave. • Razvoj novih metoda dozimetrije upadnog polja uslijed zračenja 5G sustava. • Analiza međuodnosa dozimetrije upadnog polja i elektromagnetsko-toplinske dozimetrije na potrošnju energije i energetsku učinkovitost 5G baznih postaja i baznih postaja budućih generacija (B5G). • Mjerni postupci za utvrđivanje međuovisnosti razine elektromagnetskog zračenja i potrošnje energije i energetske učinkovitosti bežičnih komunikacijskih mrežnih uređaja u 2G/3G/4G/5G i B5G mrežama i bežičnim lokalnim mrežama (WLAN).

WP2

Biomedicinske aplikacije elektromagnetskih polja

• Determinističko modeliranje izloženosti mozga elektromagnetskim poljima u okviru tretmana transkranijalnom magnetskom stimulacijom (TMS) zasnovano na metodi momenata i transkranijalnom električnom stimulacijom (TES) zasnovano na metodi rubnih elemenata. • Stohastičko modeliranje izloženosti mozga elektromagnetskim poljima u okviru tretmana transkranijalnom magnetskom stimulacijom (TMS) i transkranijalnom električnom stimulacijom (TES) primjenom stohastičke kolokacije. • Determinističko modeliranje električne stimulacije živaca (PENS i TENS) primjenom teorije prijenosnih linija i teorije antena. • Stohastičko modeliranje električne stimulacije živaca (PENS i TENS) primjenom stohastičke kolokacije. • Stohastičko modeliranje mikrovalne toplinske ablacije u svrhu razumijevanja parametara koji utječu na ishod terapije (npr. ulazna snaga, heterogenost tkiva, perfuzija itd.).

WP3

Bežični prijenos snage

• Analiza radio-kanala za bežični prijenos snage između helikoidnih antena rezonantnom spregom na srednje udaljenosti, primjenom stohastičkih metoda u elektromagnetizmu. • Analiza izloženosti ljudi elektromagnetskim poljima kod bežičnog prijenosa snage. • Analiza bežičnog prijenosa snage u frekvencijskom i vremenskom području primjenom teorije antena. • Analiza bežičnog prijenosa snage i energetske učinkovitosti bežičnog prijenosnog sustava (optimizacija odnosa prenesene i utrošene energije). • Mjerni postupci kod bežičnog prijenosa snage.

WP4

Analiza georadara

• Determinističko modeliranje frekvencijskog odziva antenskih sustava koji se koriste kod georadara rješavanjem sustava prostorno-frekvencijskih jednadžbi Pocklingtonovog tipa. • Determinističko modeliranje transmitiranog polja u mediju s gubicima u frekvencijskom području. • Stohastičko modeliranje frekvencijskog odziva antenskih sustava koji se koriste kod georadara primjenom stohastičke kolokacije. • Stohastičko modeliranje transmitiranog polja u mediju s gubicima u frekvencijskom području. • Determinsitičko modeliranje vremenskog odziva antenskih sustava koji se koriste kod georadara, rješavanjem sustava prostorno-vremenski ovisnih integralnih jednadžbi Hallenovog tipa. • Determinističko modeliranje transmitiranog polja u mediju s gubicima u frekvencijskom području. • Stohastičko modeliranje vremenskog odziva antenskih sustava koji se koriste kod georadara primjenom stohastičke kolokacije. • Stohastičko modeliranje transmitiranog polja u mediju s gubicima u vremenskom području. • Razvoj metode analize georadarskih sustava primjenom 'Time Reversal' tehnika. • Razvoj metode analize georadarskih sustava primjenom modela višeslojnog tla i odgovarajućih refleksijskih koeficijenata. • Razvoj metode za analizu međuovisnosti snage transmitiranog polja i energetske učinkovitosti georadarskih sustava primjenom modela višeslojnog tla i odgovarajućih refleksijskih koeficijenata.

WP5

Fizika plazme, fuzija, akceleratorski sustavi i svemirska tehnologija

• Razvoj sofisticiranih determinističkih numeričkih metoda (varijante metode konačnih elemenata i metode rubnih elemenata) za rješavanje diferencijalnih jednadžbi magnetohidrodinamike (Grad-Shafranovljeva jednadžba i difuzijska jednadžba za struju uz druge tipove transportnih jednadžbi) koje se koriste u fuzijskim istraživanjima kod analize tokamaka. • Modeliranje stelaratora. • Metode stohastičke analize u fizici plazme i akceleratorskim sustavima. • Metode stohastičke analize neutronskog snopa. • Metode elektromagnetske kompatibilnosti u akceleratorskim sustavima. • Primjena fizike plazme u svemirskoj tehnologiji. • Analiza i optimizacija energetske učinkovitosti fuzijskih sustava (Q-faktor) i pojedinačnih komponenti sustava (stelator, akcelerator, …). • Bezmrežno Monte-Carlo modeliranje transporta topline u stelaratoru.

WP6

Elektromagnetska kompatibilnost

• Determinističko modeliranje kanala munje primjenom teorije antena. • Determinističko modeliranje uzemljivačkih sustava vjetroelektrana primjenom teorije antena. • Stohastičko modeliranje kanala munje primjenom teorije antena. • Stohastičko modeliranje uzemljivačkih sustava vjetroelektrana primjenom teorije antena. • Modeliranje realističnih antenskih sustava za primjene u kontroli zračnog prometa. • Modeliranje prijenosa topline kod energetskih kabela – elektro-toplinski modeli. • Elektromagnetska kompatibilnost kod bežičnog punjenja električnih vozila – modeliranje i pripadni mjerni postupci. • Analiza bežičnog prijenosa snage, elektromagnetske kompatibilnosti i energetske učinkovitosti sustava žičanih i bežičnih punionica električnih vozila. • Širokopojasna mjerenja,modeliranje i karakterizacija udara munje s naglaskom na udare groma na vjetroelektrane. • Analiza brzih procesa i zračenja x-zraka u uzlaznim munjama s visokih struktura. • Modeliranje i mjerenje tranzijentnih elektromagnetskih pojava u prijenosnom dijelu elektroenergetskog sustava.

Projektni tim

Voditelj projekta: prof. dr. sc. Dragan Poljak

prof. dr. sc. Dragan Poljak

Voditelj projekta

Zoran Blažević

Istraživač

Vicko Dorić

Istraživač

Toni Perković

Istraživač

Joško Radić

Istraživač

Maja Škiljo

Istraživačica

Petar Šolić

Istraživač

Maja Štula

Istraživačica

Anna Šušnjara Nejašmić

Istraživačica

Klementina Vidjak

Istraživačica

Josip Lerinc

Istraživač

Mario Cvetković

Istraživač

Tonko Garma

Istraživač

Nikša Kovač

Istraživač

Silvestar Šesnić

Istraživač

Antonio Šunjerga

Istraživač

Josip Bašić

Istraživač

Dinko Begušić

Istraživač

Katarina Babić

Istraživačica

Marko Pilić

Istraživač

Kontakt

Za sve upite vezane uz projekt MULTIMOD, molimo kontaktirajte voditelja projekta:

prof.dr.sc.Dragan Poljak Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje Sveučilište u Splitu Ruđera Boškovića 32, 21000 Split, Hrvatska

E-pošta: Dragan.Poljak@fesb.hr