Labaratorij, oprema i aktivnost Zavoda

ZAVOD ZA STROJARSKE KONSTRUKCIJE

LABORATORIJ ZA MEHANIČKA ISPITIVANJA

Ovaj laboratorij opremljen je vrhunskim sustavima za karakterizaciju materijala i analizu lomnog ponašanja komponenti. Ključ laboratorijske infrastrukture čini servo-hidraulička dinamička kidalica MTS Landmark 370.25 (250 kN) koja omogućuje širok spektar statičkih, dinamičkih i zamornih ispitivanja, uključujući ispitivanja loma poput CTOD-a, J-integrala i zamorne propagacije pukotine. Uz nju, elektromehanička statička kidalica MTS Exceed E45 (100 kN) pruža visoku preciznost pri vlačnim, tlačnim, savojnim kao i drugim standardiziranim ispitivanjima. Laboratorij raspolaže i naprednim optičkim 3D sustavom za digitalnu korelaciju slike – ZEISS ARAMIS Adjustable 12M 3D – koji omogućuje beskontaktno mjerenje pomaka i deformacija u realnom vremenu, te služi kao ključan alat za validaciju numeričkih FEM modela i detaljnu analizu mehanike loma. Dodatnu specijaliziranu opremu čini automatizirani robotski sustav MRX X-Raybot HFX120 za nerazorno mjerenje zaostalih naprezanja difrakcijom X zraka, primjenjiv u laboratorijskim i terenskim uvjetima. Laboratorij posjeduje i više mjernih pojačala (Quantum MX840A, MX410, MX1615B te HBM MGCplus ABx22A) za visokoprecizna tenzometarska mjerenja na različitim konstrukcijama, ispitnim uzorcima i materijalima. Za potrebe numeričkog modeliranja i simulacija, laboratorij koristi radnu stanicu DELL Precision 7960 opremljenu komercijalnom verzijom softvera Simulia Abaqus i Sigma Rohr2, čime je osiguran visok kapacitet za statičke i  nelinearne analize, simulacije loma i multifizikalne proračune. Zahvaljujući kombinaciji eksperimentalnih i numeričkih kapaciteta, laboratorij nudi usluge ispitivanja materijala, analize naprezanja i deformacija, karakterizacije loma, ispitivanja zaostalih naprezanja, validacije numeričkih modela, kao i stručna tehnička savjetovanja za industriju i istraživačke projekte. U nastavku su prikazane osnovne specifikacije raspoložive opreme.

Servo-hidraulička dinamička kidalica nazivne sile 250 kN:

• MTS Landmark 370.25 (250 kN)
• MTS Landmark 370.25 je univerzalna servo-hidraulička kidalica koja se koristi za statička i dinamička ispitivanja materijala i komponenti. Neke od mogućnosti:
  • Vlačno ispitivanje za određivanje čvrstoće, modula elastičnosti, granice razvlačenja i istezanja.
  • Tlačno ispitivanje za analizu ponašanja materijala pod tlakom.
  • Savojno ispitivanje za procjenu duktilnosti i karakterizaciju mehaničkih svojstava pri savijanju (savijanje u 3 i 4 točke).
  • Niskociklički i visokociklički zamor za ispitivanje trajnosti materijala.
  • Dinamička ispitivanja komponenti.
  • Određivanje lomne žilavosti (CTOD, J-integral) i analiza loma.
  • Zamorna propagacija pukotine.
  • Uz dodatne čeljusti, pribor i prihvate, moguće se prilagoditi svim vrstama ispitivanja.

Elektro-mehanička statička kidalica nazivne sile 100 kN

• MTS Exceed E45 (100 kN)
• MTS Exceed E45 je elektromehanička univerzalna kidalica koja se koristi za statička ispitivanja materijala i komponenti. Neke od mogućnosti:
  • Vlačno ispitivanje za određivanje čvrstoće, modula elastičnosti, granice razvlačenja i istezanja.
  • Tlačno ispitivanje za analizu ponašanja materijala pod tlakom.
  • Savojno ispitivanje za procjenu duktilnosti i karakterizaciju mehaničkih svojstava pri savijanju (savijanje u 3 i 4 točke).
  • Uz dodatne čeljusti, pribor i prihvate, moguće se prilagoditi svim vrstama ispitivanja.

3D optički sustav za digitalnu korelaciju slike (DIC)

• ZEISS ARAMIS Adjustable base 12M 3D
• Zeiss Aramis Adjustable 12M 3D je optički sustav za digitalnu korelaciju slike (DIC) koji omogućuje beskontaktno mjerenje pomaka, deformacija i brzina na površini uzorka. U kombinaciji s MTS Landmark i Exceed omogućuje:
  • 3D mjerenje deformacija tijekom vlačnih, tlačnih, savojnih i zamornih ispitivanja.
  • Praćenje lokalnih naprezanja i pukotina u realnom vremenu, idealno za istraživanja u mehanici loma (CTOD, J-integral).
  • Validaciju numeričkih modela usporedbom eksperimentalnih polja deformacija i pomaka.
  • Zbog mogućnosti prilagodbe kamera, te uz dodatne kalibracijske objekte, mjerenja moguća i na malim i velikim mjernim volumenima.

Automatizirani sustav za mjerenje zaostalih naprezanja u laboratoriju i na terenu

• MRX X-Raybot HFX120
  • Automatizirani sustav za bezkontaktno i nerazorno mjerenje zaostalih naprezanja difrakcijom X-zraka. Sastoji se od 6-osne robotske ruke, X-ray detektora, X-ray cijevi, laboratorijskog radnog stola, uređaja za elektropoliranje te pripadajućih softverskih rješenja. Sustav je sukladan standardima NF EN ISO 12100, NF C74-100, NF EN 15305.

Mjerna pojačala za tenzometarska mjerenja

• QuantumX MX840AQuantumX MX410Quantum MX1615BHBM-MGCplus ABx22A
• QuantumX MX840A je 8 kanalno mjerno pojačalo s 24-bitnim A/D konverterima. Svaki kanal podržava petnaest različitih tipova pretvornika. Uređaj raspolaže s 8 internih pojačala, a omogućava precizna mjerenja signala elektrootpornih mjernih traka. Frekvencija prikupljanja podataka je 19200 Hz po kanalu.
• QuantumX MX410 pojačalo ima četiri pojedinačno konfigurabilna ulaza, svaki električno izoliran i svaki s analognim izlazom. Digitalizacija se provodi s visokom rezolucijom od 24 bita, dok brzina uzorkovanja do 96 kHz po kanalu omogućuje mjerenje dinamičkih veličina visokom kvalitetom mjerenja.
• Quantum MX1615B za spajanje tenzometarskih traka u punoj, pola ili četvrtinskoj mostnoj konfiguraciji. Napajanje mosta: DC ili nosiva frekvencija s 1200 Hz. Integrirani završni otpornik za četvrtinski most od 120 i 350 Ohm. Brzina podataka: max. 20 kS/s, TEDS podrška.
• HBM-MGCplus ABx22A mjerno pojačalo ima ukupno 24 mjerna kanala klase točnosti 0,05. Broj mjernih kanala je 2×8 za mjerenje punim, polu i četvrt mostom za eletrootporne mjerne trake. Mjerno pojačalo je namijenjeno za mjerenje: deformacija, naprezanja, sila, pomaka, brzina, ubrzanja, tlaka, i sl. Mjerenja mogu biti statička ili vremenski promjenjiva.

Radna stanica vrhunskih performansi opremljena komercijalnom verzijom softvera Abaqus i Rohr2

• DELL Precision 7960 Tower Workstation
  • Konfiguracija radne stanice: Intel® Xeon® w7-3565X (82.5MB Cache, 32 jezgre, 64 threads, frekvencija 2.5GHz to 4.8GHz Turbo 335W) 512 GB, DDR5, 4800 MT/s, RDIMM, ECC, Nvidia RTX 2000 Ada, 16 GB GDDR6.
• Komercijalni softveri raspoloživi na radnoj stanici:
  • SIMULIA Abaqus
  • Sigma Rohr2