Dr inż. Saketh Virupakshiski z Zakładu Mechaniki Materiałów IPPT PAN został laureatem krajowego etapu prestiżowego konkursu ECCOMAS PhD Awards 2025, organizowanego przez European Community on Computational Methods in Applied Sciences (ECCOMAS). Nagroda ta przyznawana jest za wybitne rozprawy doktorskie z zakresu metod obliczeniowych w naukach stosowanych i inżynierii.
ECCOMAS to europejska organizacja naukowa zrzeszająca 23 stowarzyszenia rozwijające metody obliczeniowe w naukach stosowanych i inżynierii. Organizacja ta w prestiżowym konkursie przyznaje dwie nagrody za najlepsze rozprawy doktorskie roku.
Dr inż. Saketh Virupakshi, zwycięzca krajowego etapu organizowanego przez PTMKM, będzie reprezentować Polskę w finale, rywalizując z najlepszymi pracami z Europy.
Naukowiec jest inżynierem mechanikiem i badaczem specjalizującym się w mechanice obliczeniowej, ze szczególnym uwzględnieniem mikromechanicznego modelowania materiałów w zakresie zachowania nieelastycznego. Ukończył studia inżynierskie (Bachelor of Technology) na kierunku inżynieria mechaniczna na SASTRA University w Indiach z wyróżnieniem, a następnie pracował jako konstruktor w Larsen & Toubro Limited, zajmując się projektowaniem urządzeń dla przemysłu hutniczego.
Studia magisterskie ukończył na Hochschule Esslingen w Niemczech. W trakcie studiów realizował pracę magisterską w Robert Bosch GmbH, a następnie pracował jako inżynier mechanik w Isatec Engineering GmbH w Akwizgranie.
W 2019 roku rozpoczął studia doktoranckie w IPPT PAN, które ukończył we wrześniu 2025 roku z wyróżnieniem. Jego rozprawa doktorska, przygotowana pod kierunkiem prof. Katarzyny Kowalczyk-Gajewskiej, dotyczyła mikromechanicznego modelowania porowatych polikryształów o strukturze FCC i HCP w zakresie zachowania nieelastycznego.
Od 2025 roku pracuje w Zakładzie Mechaniki Materiałów IPPT PAN. Zajmuje się rozwojem mikromechanicznych modeli średniego pola dla porowatych polikryształów oraz implementacją zaawansowanych elementów zdefiniowanych przez użytkownika do symulacji metodą elementów skończonych z uwzględnieniem plastyczności kryształów, dążąc do uchwycenia zależności między mikrostrukturą (anizotropia, tekstura, porowatość) a makroskopową odpowiedzią materiału.
Jego zainteresowania naukowe obejmują modelowanie termodynamicznie zgodnych ośrodków uogólnionych, rozwój modeli zastępczych opartych na metodach głębokiego uczenia do przyspieszania symulacji wieloskalowych oraz wariacyjne podejścia do homogenizacji, umożliwiające dokładne i efektywne przewidywanie właściwości materiałów.
W pracy wykorzystano analizy numeryczne i podejście mikromechaniczne do wyjaśnienia mechanizmów rządzących pękaniem ciągliwym i opisania jego wpływu na makroskopową odpowiedź porowatych monokryształów i polikryształów o symetrii sieci A1 i A3. W przeprowadzonych analizach uwzględniono istotne mechanizmy deformacji na poziomie lokalnym i zastosowano odpowiednie schematy przejścia mikro-makro. Zastosowano konstytutywny model plastyczności kryształów zależny od prędkości odkształcenia, uwzględniający mechanizmy poślizgu i bliźniakowania. W modelu uwzględniono ewolucję krytycznego naprężenia ścinającego (CRSS), na którą wpływa interakcja między różnymi układami poślizgu i bliźniakowania, oraz schemat reorientacji kryształu na skutek bliźniakowania. Przedstawiono szczegółowe wyniki symulacji numerycznych modeli komórek elementarnych monokryształów i polikryształów z pustkami, przeprowadzonych z wykorzystaniem metody elementów skończonych (CPFEM), analizując wpływ anizotropii plastycznej, stanu naprężenia i warunków brzegowych na wzrost, koalescencję i zapadanie się pustek występujących w monokryształach i polikryształach o sieci A1 i A3.
Praca bada również możliwość opisu odpowiedzi mechanicznej porowatych kryształów i polikryształów za pomocą mikromechanicznych modeli pola średniego. Sformułowany w pracy model pola średniego wykorzystuje addytywny schemat Mori-Tanaka dla porowatych monokryształów oraz model trójskalowy oparty na addytywnym schemacie samouzgodnionym dla porowatych polikryształów. Oba modele zostały zwalidowane w oparciu o analizy numeryczne pełnego pola. Dodatkowo, wykorzystując proponowany model mikromechaniczny, sformułowano kryterium plastyczności podobne do kryterium Gursona-Tvergaarda-Needlemana dla kryształów porowatych, a jego przewidywania porównano z istniejącymi modelami i zwalidowano w odniesieniu do wyników numerycznych dla komórek elementarnych. Ten nowo zaproponowany warunek plastyczności dobrze nadaje się do wdrożenia w ramach metody elementów skończonych, podobnie do istniejących implementacji Linga i in. (2016), wykorzystywanych do przewidywania rozwoju uszkodzeń w kryształach porowatych.
Wyniki pokazują, że analizy numeryczne i podejście mikromechaniczne są skutecznymi narzędziami do zrozumienia związku między mikrostrukturą materiału, w tym symetrią sieci krystalicznej, a obserwowanymi scenariuszami wzrostu pustek i powiązanymi zmianami w odpowiedzi makroskopowej materiałów metalicznych.
