Centrum experimentální mechaniky

Lidé

Urushadze Shota, Ing., PhD, Centrum experimentální mechaniky, vedoucí oddělení
Hodrment Jaroslav, Laboratorní dílna, vedoucí oddělení
Alexander Petr, Laboratorní dílna
Bayer Jan, Ing., Centrum experimentální mechaniky
Černý Miloš, Ing., Centrum experimentální mechaniky
Provazník Jiří, Laboratorní dílna
Slížek Miroslav, Centrum experimentální mechaniky
Vála Ondřej, Ing., Centrum experimentální mechaniky
Zíma Pavel, Ing., Centrum experimentální mechaniky

Popis činnosti

CLEM disponuje unikátními přístroji a měřicí technikou, mezi které patří vibrační stůl, elektrodynamický mobilní budič, různé typy relativních a absolutních snímačů, bezkontaktní laserový snímač pro měření vibrací a moderní zařízení pro sběr a anýzu dat. Dále je experimentální laboratoř vybavena zatěžovacími stroji jak na statické zkoušky, tak i na dlouhodobé dynamické zatížení. Personál má velkou zkušenost jak s laboratorním měřením, tak i s měřením in situ.

Centrum experimentální mechaniky, dále jen CEM, se skládá z vlastní laboratoře a laboratorní dílny:
a) Laboratoř se zabývá převážně výzkumem chování prvků, konstrukcí a jejich modelů při statickém a opakovaném namáhání, studiem přetváření a napjatosti pevných těles a jejich soustav, rozvojem aplikací servohydraulických zatěžovacích systémů, výzkumem seismicity, dynamickými zkouškami prvků, konstrukcí a jejich modelů, rozvojem experimentálních metod modální analýzy, tvorbou dynamických modelů a jejich vyšetřováním s využitím vibračního stolu a mobilních budičů kmitání.
b) Laboratorní dílna zabezpečuje návrh a výrobu mechanických modelů konstrukcí, úpravu přístrojů, výrobu přípravků a experimentálních zařízení podle potřeb výzkumu.

Výzkumná infrastruktura
Vibrační stůl s rozměrem 1.25 x 1.55 m je vybaven válcem MTS 25kN, na kterém se dá simulovat pohyb jak sinusového typu, tak i libovolných náhodných signálů. Zařízení je vhodné pro testy na modelech, ale lze také vyzkoušet menší díly konstrukcí. Frekvenční rozsah stolu je 0 až 40 Hz s maximálním zdvihem 150 mm (mezi špičkami).

Budič kmitů s měnitelnou frekvencí a amplitudou slouží k rozkmitání konstrukcí a dále ke stanovení dynamické charakteristiky. Elektrodynamický budič TIRA vib, typ TV5550/LS o hmotnosti 750 kg s pohyblivou hmotou cca 100 kg, jehož frekvenční rozsah je 0 až 3 kHz. Max. výchylka pohyblivé hmoty je v rozsahu ± 50,8 mm. K vyloučení pracného ukládání, popř. připevňování budiče na konstrukci, může být použito zařízení navržené v ÚTAM. Budič je transportován na místo měření na jednoosém vlečném vozíku.

Velká škála relativních a absolutních snímačů může být využita pro měření statické a dynamické odezvy. Integrační převodníky, které signály akcelerometrů převedou na rychlost kmitání, popř. na výchylky. Při měření velmi malých modelů, jsou použity speciální snímače zrychlení, jejichž hmota nepřesahuje 2 g. Dále laboratoř disponuje velmi citlivými seizmickými snímači typu Wilcoxon Research 731A.

Pro bezkontaktní měření vibrací používá ÚTAM laserový vibrometr. Laserový snímač je vhodný pro měření vibrací, kde je obtížné umístit jiný druh snímačů, například při měření velmi malých a lehkých konstrukcí, na složitě dostupných místech, kde je složité umístit dotykové snímače, atd. Tento typ snímačů pracuje na Dopplerově principu. Přistroj, registruje rozdíl mezi vysílaným stacionárním zdrojem světla a odraženým světlem od pohyblivého objektu. Snímač typu PDV 100 se vyznačuje velmi malými rozměry a malou spotřebou energie, což umožňuje delší dobu použití bez elektrické sítě v terénu. Frekvenční rozsah měření je od 0.05 do 22 kHz, s měřicí přesností 1 μm na vzdálenosti do 30 m.

Pro měření na dlouhou vzdálenost ÚTAM využívá bezdrátový přenos elektrických signálů. Moderní technologie bezdrátového přenosu signálu umožňuje záznam dat mnohem komfortněji. Lze vynechat zapojení dlouhých a četných kabelů. Zařízení s 24 bitovým rozlišovacím převodníkem, lze zapojit se záznamovým počítači bezdrátově. Takový typ zařízení je vhodnější pro krátkodobé měření, kde je vyžadována rychlost. Pomocí bezdrátové technologie můžeme záznam sledovat spolehlivě v reálném čase, analyzovat a zaznamenat data z různých typů snímačů.

V laboratoři ÚTAM se používá přenosný průmyslový počítač DEWE-2010 na bázi PC, vybavený 32 kanálovým AD převodníkem, s rozlišením 18 bitů, umožňující sběr dat a analýzu signálů. K dispozici je několik druhů modulů, s pomocí kterých lze libovolně měnit vstupní signál z různého typu snímačů.

Pro měření in situ se používá přenosný notebook s 16 kanálovým, AD převodníkem umístěným v PCMCIA slotu, nebo 8 kanálovou externí sběrnu, s rozlišením 24 bitů