Z przyjemnością informujemy, że w dniu 10 stycznia 2024 roku Rada Naukowa Dyscypliny Inżynieria Mechaniczna Politechniki Warszawskiej nadała Panu Mateuszowi Żurawskiemu stopień doktora w dziedzinie nauk inżynieryjno-technicznych, w dyscyplinie inżynieria mechaniczna. Rada Naukowa Dyscypliny wyróżniła jego rozprawę doktorską.
Dr inż. Mateusz Żurawski obronił w dniu 16 listopada 2023 roku rozprawę pt. „Experimental study, numerical analysis and predictive control of the Adaptive Tuned Particle Impact Damper”. Promotorem pracy jest prof. dr hab. inż. Robert Zalewski (Politechnika Warszawska). Promotorem pomocniczym jest dr inż. Cezary Graczykowski (IPPT PAN). Recenzentami byli: prof. dr hab. inż. Marek Kozień z Politechniki Krakowskiej, dr hab. inż. Krzysztof Kęcik, prof. uczelni z Politechniki Lubelskiej, dr hab. inż. Krzystof Talaśka, prof. uczelni z Politechniki Poznańskiej.
Celem obronionej pracy doktorskiej było opracowanie wysoce wydajnego urządzenia, które pozwala adaptacyjnie tłumić drgania mechaniczne, dostarczając tym samym praktyczną alternatywę dla klasycznych urządzeń powszechnie stosowanych w inżynierii mechanicznej.
Układy mechaniczne są często poddawane dynamicznie zmieniającym się wymuszeniom, a skuteczne tłumienie drgań jest kluczowe z punktu widzenia bezpieczeństwa i niezawodności. Poprzez doskonalenie metod redukujących drgania, można zapobiegać awariom, zwiększać trwałość urządzeń i maksymalizować komfort pracowników. Obecnie najczęściej stosowane są pasywne metody tłumienia drgań, które bez informacji o rzeczywistych dynamicznie zmieniających się wymuszeniach działających na dany układ, często prowadzą do suboptymalnego tłumienia drgań. Mimo wielu rozwiązań technicznych okazuje się, że obecnie istnieje duże zapotrzebowanie na dalsze rozwijanie technik redukcji drgań, które charakteryzowałyby się adaptacyjnymi właściwościami zapewniając tym samym najefektywniejsze tłumienie przy ciągle zmieniających się warunkach pracy.
W rozprawie doktorskiej przedstawiono nowatorskie rozwiązanie techniczne „Adaptive Tuned Particle Impact Damper (ATPID)”. Jest to urządzenie o zmiennej charakterystyce tłumienia. Poprzez adaptacyjną zmianę objętości obudowy tłumika możliwe jest jego dostrojenie w czasie rzeczywistym. Takie rozwiązanie pozwala na efektywną redukcję drgań badanego układu za każdym razem, gdy zmienią się parametry wymuszenia lub samego układu. W rozprawie doktorskiej zbudowano prototyp urządzenia oraz wykonano szereg badań eksperymentalnych. Następnie zaproponowano model teoretyczny, dzięki któremu możliwe było wykonanie szeroko pojętych analiz wrażliwości układu, optymalizacji parametrycznej oraz zaproponowanie predykcyjnego algorytmu sterowania. Na szczególną uwagę zasługuje wspominany algorytm sterowania, który pozwala w szybki sposób wyznaczyć optymalną wysokość tłumika niezbędną do zapewnienia najefektywniejsze tłumienia drgań. W celu zapewnienia bezpieczeństwa dowolnej konstrukcji poddawanej zmiennemu wymuszenia istotnym aspektem jest szybka reakcja oraz adaptacja. Zaproponowana konstrukcji tłumika ATPID oraz predykcyjny algorytm sterowania zapewnia efektywne tłumienie drgań w omawianym środowisku pracy.
Pełną rozprawę doktorską można znaleźć pod linkiem: strona www Biuletynu Informacji Publicznej.
Głównymi efektami prac związanych z rozprawą doktorską jest współautorstwo w patencie „Adaptacyjno-pasywny tłumik drgań wykorzystujący luźny materiał granulowany - Numer patentu: PL 238247” oraz seria powiązanych ze sobą artykułów naukowych. Na szczególne uznanie zasługuje praca „The prototype, mathematical model, sensitivity analysis and preliminary control strategy for Adaptive Tuned Particle Impact Damper” opublikowana w prestiżowym czasopiśmie Journal of Sound and Vibration:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022460X23002481?via%3Dihub
Aktualnie dr inż. Mateusz Żurawski pracuje Instytucie Podstaw Budowy Maszyn, Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej () i prowadzi zaawansowane prace polegające na implementacji algorytmów sztucznej inteligencji w procesie modelowania układów mechanicznych, adaptacyjnym tłumieniu drgań oraz w algorytmach sterowania.
Rys. 1 Amplitudy odpowiedzi drgań układu mechanicznego uzyskane metodą klasyczną (symulacja równań ruchu) oraz przewidziane przy użyciu sztucznej sieci neuronowej.
