Oferta naukowo badawcza dla gospodarki w ramach projektu: Rozbudowa Laboratorium Badań Systemów Mechanicznych i Prototypowania

Transkrypt

1 Oferta naukowo badawcza dla gospodarki w ramach projektu: Rozbudowa Laboratorium Badań Systemów Mechanicznych i Prototypowania Prof. dr hab. inż. Józef Jonak

2 Główne obszary badań laboratorium: wirtualne prototypowanie w systemach CAD i optymalizacja konstrukcji, szybkie prototypowanie (wytwarzanie) i inżynieria odwrotna, badania wibroakustyczne maszyn i urządzeń, monitorowanie, diagnostyka i prognozowanie stanu badania hałasu, ocena obciążenia hałasem stanowisk pracy, generowanie hałasu przez maszyny i urządzenia, badania termowizyjne stanu maszyn i obiektów technicznych, ocena stanu warstw wierzchnich metodą akustyczną (kamera akustyczna), badania procesów szybkozmiennych, w tym w przestrzeni 3D

3 Wirtualne prototypowanie, szybkie wytwarzanie (prototypowanie), inżynieria odwrotna

4 Wirtualne prototypowanie konstrukcji w systemach CAD (badania dotyczące prototypu wirtualnego czyli sztucznego bo istniejącego tylko w komputerze) Zakres: komputerowe zaprojektowanie obiektu, badania symulacyjne własności np.: wytrzymałościowych (analizy Metoda Elementów Skończonych i inne) funkcjonalnych (kinematyka, dynamika,...) Budowa realistycznych modeli poruszającego się prototypu i prowadzenie na nim badań dotyczących kinematyki ruchu a także dynamiki z uwzględnieniem mas, sił, tarcia, tłumienia, odkształceń, naprężeń, drgań itd.

5

6 Modelowanie i analizy: - Symulacje rzeczywistych zachowań obiektów oraz możliwość ich modyfikacji bez konieczności budowy rzeczywistego prototypu, - Porównanie i zatwierdzenie zgodności modelu FE z rzeczywistością na podstawie wyników pomiarów, - Optymalizacja konstrukcji pod kątem naprężeń zmęczeniowych, - Modelowanie 3D oraz przeprowadzanie analiz dynamicznych, wytrzymałościowych, a także wirtualnej analizy drgań i analiz strukturalnych oraz korelacji. LMS VIRTUAL.LAB, CATIA V5, NOESIS OPTIMUS, Solid Edge, ANSYS Oprogramowanie zintegrowane jest w jeden interfejs graficzny. Przy użyciu posiadanego systemu można zamodelować projektowaną konstrukcję mechaniczną, przeprowadzić wymagane analizy wytrzymałościowe, kinematyczne, zoptymalizować model oraz wykonać korelację wirtualnego prototypu z rzeczywistymi pomiarami.

7 LMS VIRTUAL.LAB Analiza wytrzymałościowa bloku silnika Analiza dynamiczna silnika spalinowego

8 SZYBKIE PROTOTYPOWANIE (WTWARZANIE) TECHNOLOGIAMI PRZYROSTOYMI: - Bezpośrednie przetapianie laserowe (DMLS- EOSINT M280) - Technologia PolyJet (Tworzenie modeli ciekłą żywicą akrylową utwardzaną światłem UV) Wytwarzanie elementów z proszków takich materiałów jak: - stale nierdzewne, - stale narzędziowe, - aluminium, - superstopy niklu, - superstopy kobalt-chrom, - stopy tytanu, Technologia PolyJet (drukarka Eden 500V), materiały: FullCure przezroczysty Vero materiały nieprzejrzyste, biały, niebieski, szary, czarny Tango materiały elastyczne, szary, czarny, bursztynowy DurusWhite - materiał nieprzejrzysty

9 Wytwarzanie (prototypowanie w technologii DMLS) Current Ti AM Applications

10 Heat Exchangers Rotating Hardware, Ti

11

12 Knee implant with structural optimization Technologie bezformowe!!

13

14 Projektowanie części o minimalnej masie ale O założonej sztywności i wytrzymałości Z użyciem optymalizacji topologicznej

15 Inżynieria odwrotna Inżynieria odwrotna (RE, ang. Reverse Engineering) jest technologią umożliwiającą odtworzenie zasad konstrukcyjnych obiektu już istniejącego. Budowa krótkich serii prototypowych, modeli koncepcyjnych. Wspomaganie projektowania w każdej dziedzinie przemysłu (opakowania, motoryzacja, odlewnictwo, architektura, medycyna, instytucje naukowe). Analizy kształtu, dopasowania, funkcjonalności projektowanego wyrobu

16 Obszary badawcze: - Digitalizacja obiektów fizycznych (do postaci chmury punktów, siatki trójkątów, modelu powierzchniowego lub parametrycznego modelu CAD), - Wytwarzanie rzeczywistych modeli technologią (nakładanie kolejnych warstw termoplastycznego tworzywa sztucznego oraz struktur pomocniczych) na podstawie zeskanowanego obiektu Inspekcja wymiarowa na zeskanowanym detalu porównania przedmiotu z modelem konstrukcyjnym CAD pomiary wielkości geometrycznych detalu kontrola jakości zwymiarowanie dowolnych przekroi i cech geometrycznych uzyskiwanie danych CAD, pozwalających na ujęcie oryginalnych parametrów projektowanego obiektu Skaner laserowy 3D typu QTSculptor PT-M1600 Współrzędnościowa maszyna pomiarowa Crysta Plus M544

17 Inspekcja wymiarowa na zeskanowanym detalu Model fizyczny i wynik jego porównania z modelem komputerowym

18 Badania procesów szybkozmiennych, w tym w przestrzeni 3D 2 Kamery szybkie Phantom v611 / 32GB wraz z oprogramowaniem Moduł 3D/6D dla oprogramowania TEMA, Wibrometr laserowy skanujący 3D: model PSV-400-3D

19 Badania hałasu, ocena obciążenia hałasem stanowisk pracy, generowanie hałasu przez maszyny i urządzenia Pomiar drgań i hałasu: - Badania procesów generowania dźwięków przez układy maszynowe oraz ich oddziaływań na otoczenie - Wykrywanie i lokalizowanie uszkodzeń - Pomiar i analiza sygnałów dźwiękowych - Ocena szkodliwości hałasu na stan zdrowia na stanowisku pracy Badania oddziaływania drgań generowanych przez systemy maszynowe na człowieka, badania ekspozycji człowieka na drgania przenoszone przez kończyny górne. Badania drgań generowanych w budynkach. Trójosiowy miernik wibracji symbol N-133 w raz z modułami rozszerzającymi możliwości pomiarowe oraz czujnikami: 356B41, 356A12, Całkujący miernik poziomu dźwięku symbol N- 140,

20 DIAMOND 401AXT Mobilny, podręczny system pomiarowy do kompleksowej diagnostyki drganiowej i wstępnej oceny stanu Całkujący miernik poziomu dźwięku symbol N-140 Trójosiowy miernik wibracji N-133 b) c) Trójosiowy miernik wibracji symbol N-133. Czujniki: b) Model 356B41Triaxial, c) Model 356A12Triaxial ICP accelerometer

21 Badania dynamiczne systemów mechanicznych, analiza modalna, kształtowanie się drgań elementów konstrukcji System do pomiarów dynamicznych i analizy modalnej, zawierający: Analizator dynamiczny LMS Scadas Mobile, Oprogramowanie do pomiarów wibroakustycznych i analizy modalnej LMS Test.Lab LMS Test.lab System do pomiarów dynamicznych i analizy modalnej LMS Scadas Mobile

22 Badania termowizyjne stanu maszyn i obiektów technicznych - Diagnozowanie stanu maszyn w ujęciu termograficznym - Lokalizowanie uszkodzeń metodą termowizyjną - Termokontrola trudnodostępnych miejsc - Kontrola instalacji elektrycznych - Rozpoznawanie przypadków chorobowych w oparciu o analizę rozkładu temperatur elementów ciała ludzkiego Kamera termowizyjna FLIR SC6700 wraz systemem do analizy naprężeń termoelastycznych Kamera termowizyjna FLIR E60

23 Badania ultradźwiękowe wad podpowierzchniowych elementów systemów mechanicznych. Badania nieniszczące dla przemysłu petrochemicznego, motoryzacyjnego, lotniczego, obronnego, transportu. Badania np. poszyć śmigłowców, elementów konstrukcji warstwowych, itp.. Kamera ultradźwiękowa do badań nieniszczących i600 Acustocam Kamera ultradźwiękowa Acoustocam została oficjalnie zatwierdzona przez firmę Boeing uznanego producenta samolotów jako narzędzie do szybkiego diagnozowania poszycia kadłuba najnowszego samolotu 787 Dreamliner.

24 Badania elementów układów napędowych będących w ruchu, np. wałów, kół jezdnych, obrotowych podzespołów maszyn Bezkontaktowe pomiary: - Momentu obrotowego - Prędkości obrotowej - Mocy - Analiza rozpływu energii System do pomiarów telemetrycznych zawierający układ pomiaru momentu obrotowego TEL1-PCM