פתחפתח
רוצה לדעת עוד?מלא/י פרטיך ונחזור אליך בהקדם
*יש להזין שדות חובה

תרמו-מכאניקה וכשל חומרים

ראשי המרכז: ד"ר אלעד פריאל וד"ר ניר טרבלסי

התנהגות מכאנית של חומר מגדירה את הקשר בין שינוי הצורה והנפח (דפורמציה) שהחומר עובר לכוחות הפנימיים (מאמצים) הקיימים בחומר. ההתנהגות התרמו-מכאנית של חומר מגדירה קשר זה בין דפורמציה למאמצים תחת תנאי טמפרטורה משתנים. בעיות אלו סבוכות מכיוון ששדה הטמפרטורה ושדה הדפורמציה מצומדים זה לזה.

כשל של חומרים מוגדר כחוסר יכולת של החומר להמשיך לעמוד במאמצים הקיימים בו (על ידי מנגנון של סידוק, קריעה או קריסה).

חקר ההתנהגות המכאנית ו/או התרמו מכאנית והכשל של חומרים הנדסיים סטנדרטיים (מתכות, חומרים קרמיים ופולימרים) חיוני לתעשיות האווירונאוטיקה והחלל, תעשיית הרכב, תעשיית הגרעין ועוד.

בנוסף, כימות אמין של ההתנהגות של חומרים ביולוגיים, רקמות רכות (עור, כלי דם) ורקמות קשות (עצמות) חיונית לתעשייה הביומכאנית המפתחת שתלים מלאכותיים, סטנטים ואלמנטים מכאניים נוספים המתממשקים עם גוף האדם.

המרכז לחקר תרמו-מכאני וכשל בחומרים הוקם על מנת לחקור את ההתנהגות המכאנית והתרמו-מכאנית של חומרים הנדסיים וביולוגיים עד וכולל כשל של החומר. המרכז משתמש בכלים נומריים מתקדמים (שיטות אלמנט סופי מסדר נמוך וסדר גבוה) וניסויים מותאמים על מנת לפתח מודלים מתמטיים אשר ניתנים ליישום בתוכנות חישוביות. בשימוש בכלים החישוביים ניתן לבצע תחזית בנוגע לדפורמציה של חומרים הנדסיים או ביולוגיים תחת תנאי העמסה וטמפרטורה שונים וגם לחקור את השדות המכאניים (שדות מאמצים, עיבורים וטמפרטורה) הנוצרים בתהליך. בנוסף נותן המרכז דגש על הקשר בין השדות המכאניים ברמת המאקרו למבנה של החומר ברמת המיקרו (גודל גרעין, וטקסטורה במתכות, וכיווניות סיבים והמיקרו מבנה השכבתי בחומרים ביולוגיים).

המרכז מנהל מחקרים בתחומים הבאים:

  • חקר התכונות התרמו מכאניות של מתכות (אלומיניום, מגנזיום, נחושת)
  • חקר כשל משיך של מתכות (אלומיניום, נחושת, פלדות רכות)
  • חקר תהליכי עיצוב פלסטי של מתכות בחום ובקור (פחיסה, ערגול, שיחול)
  • חקר ההתנהגות המכאנית של רקמות רכות (עור, עורקים, ביציות)
  • חקר ההתנהגות המכאנית של רקמות קשות (עצמות)

המחקרים מתנהלים בשיתוף פעולה עם מוסדות אקדמיים אחרים, תעשייה, מוסדות מחקר לאומיים ומוסדות רפואיים:

הקריה למחקר גרעיני נגב, המרכז למחקר גרעיני שורק, רפאל, אוניברסיטת בן גוריון בנגב, בית החולים סורוקה, בית החולים מאיר, איכילוב.