Badania i nauka

Działalność naukowo-badawcza Zakładu Mechaniki

Działalność naukowo-badawcza Zakładu Mechaniki obejmuje przede wszystkim: aktywną redukcję drgań; analizę stateczności układów dynamicznych; zjawiska chaotyczne w układach mechanicznych; dynamikę układów autoparametrycznych; dynamikę maszyn - w tym dynamikę wirników; zaawansowane materiały konstrukcyjne i układy inteligentne; dynamikę stochastyczna układów ciągłych; sterowanie układami niedosterowanymi; nisko- i wysokocyklowa wytrzymałość zmęczeniowa; badania analityczne i doświadczalne właściwości cyklicznych metali i kompozytów; kumulacja uszkodzeń zmęczeniowych w warunkach jednoosiowego i wieloosiowego stanu obciążenia; badanie trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych; zagadnienia teorii pękania; dynamikę układów z tarciem konstrukcyjnym; pozyskiwanie energii elektrycznej z drgań mechanicznych; zastosowanie analizy obrazu w układach sterowania; nanomechanikę.

Oferta badawczo-rozwojowa: obliczenia wytrzymałościowe konstrukcji z pasywnymi i aktywnymi przetwornikami piezoelektrycznymi; opracowywanie i badanie układów do niekonwencjonalnego pozyskiwania energii; obliczenia numeryczne oraz badania doświadczalne dynamiki konstrukcji z przetwornikami piezoelektrycznymi; badania elementów kompozytowych; obliczenia i eksperymenty struktur z materiałów porowatych – pianek i aerożeli; badania materiałów drukowanych w zakresie statyki i dynamiki; badania eksperymentalne materiałów i elementów konstrukcyjnych w zakresie wytrzymałości statycznej i zmęczeniowej; analiza w zakresie wytrzymałości statycznej i zmęczeniowej (w tym z wykorzystaniem autorskich hipotez wytrzymałościowych oraz własnych kryteriów wytrzymałości zmęczeniowej); prace koncepcyjne i prace badawcze w zakresie nowych materiałów i innowacyjnych elementów konstrukcyjnych; prace koncepcyjne i prace badawcze w obszarze nowych, lekkich struktur nośnych oraz węzłów konstrukcyjnych;   prace koncepcyjne, projektowe, analityczne w obszarze techniki lotniczej.

Wyposażenie

• MTS 809 Axial/Torsional Test System - maszyna wytrzymałościowa MTS 809 umożliwia realizację zmiennego w czasie, złożonego stanu obciążeń (poosiowego rozciągania/ściskania oraz skręcania próbki)
• Labortech - maszyna wytrzymałościowa do badań materiałów i elementów konstrukcyjnych w zakresie prób statycznych i wolnozmiennych
• System cyfrowej korelacji obrazu DANTEC DIC;
• systemy obliczeniowe MES: ABAQUS i ANSYS;
• oprogramowanie CAD – NX, SolidWorks oraz CATIA
• System przestrzennego pomiaru pola magnetycznego MAGCAM CombiScanner
• Urządzenie do testowania ogniw bateryjnych - potencjostat/galwanostat z elektrochemicznym spektroskopem impedancyjnym, Corrtest Instruments CS310M

 

Działalność naukowo-badawcza Zakładu Technik Komputerowych

Zakład zajmuje się tworzeniem indywidualnych rozwiązań w zakresie automatyzacji inżynierskich prac projektowych. Tworzone rozwiązania bazują na modelowaniu osobistej i zespołowej wiedzy inżynierskiej. Modelowana wiedza służy do tworzenia zarówno modeli produktów jak i modeli procesów projektowych. Ostatecznym rezultatem jest budowa dedykowanych aplikacji komputerowych wspomagających prace inżynierskie. Nowopowstałe oprogramowanie opiera się zarówno na oprogramowaniu dostępnym komercyjnie jak i na własnych rozwiązaniach. Na ogół jest integrowane z funkcjonującymi w firmach strumieniami informacji. Obszarem zainteresowania Zakładu są również materiały nieklasyczne jak: materiały inteligentne (pakowane próżniowo granulaty, ciecze ME, stałe paliwa rakietowe, Particles Impact Dampers). Zakład specjalizuje się w wykorzystywaniu wspomnianej grupy materiałów w kontrolowanym tłumieniu drgań oraz w robotyce. Jego członkowie prowadzą zarówno badania empiryczne (wytrzymałościowe/reologiczne) z wykorzystaniem wizyjnych metod bezstykowych), jak też złożone analizy numeryczne m.in. z wykorzystaniem MES oraz DEM.

Oferta prac badawczo-rozwojowych: analiza potrzeb i możliwości w zakresie budowy oprogramowania opartego na wiedzy wspomagającego określone procesy projektowe, w określonych warunkach przemysłowych; budowa koncepcji oprogramowania opartego na wiedzy wspomagającego określone procesy projektowe, uwzględnienie szerokiego zakresu realiów i kontekstów, horyzontu czasowego; stworzenie dedykowanej wersji systemu komputerowego; badania empiryczne materiałów (wytrzymałościowe, zmęczeniowe, reologiczne); analizy numeryczne i analityczne; ekspertyzy z zakresu materiałów inteligentnych i innych dziedzin mechaniki; poszukiwanie nowych rozwiązań z zakresu robotyki miękkiej; projektowanie dedykowanych materiałów i urządzeń inteligentnych.

 

Działalność naukowo-badawcza Zakładu Podstaw Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

Obszar zainteresowań Zakładu: budowa maszyn; diagnostyka techniczna maszyn w tym m.in. diagnostyka stanu technicznego mechanicznych układów przeniesienia mocy (np. układy napędowe pojazdów); dynamika elementów układów napędowych (np. tłumiki drgań skrętnych w silnikach spalinowych); dynamika elementów kompozytowych; analiza zjawisk nieliniowych występujących w technice; pomiary i analiza sygnałów wielkości fizycznych w zagadnieniach związanych z inżynierią mechaniczną i inżynierią biomedyczną; minimalizacja drgań i hałasu maszyn; określanie własności tłumiących materiałów i konstrukcji. Zakład prowadzi prace naukowe z Podstaw Konstrukcji Maszyn (w tym prace projektowe), Wibroakustyki, Diagnostyki technicznej oraz Dynamiki elementów maszyn.

Oferta prac badawczo-rozwojowych: minimalizacja drgań i hałasu maszyn, na stanowisku pracy i w polu zewnętrznym (modelowanie, identyfikacja modeli dynamicznych na podstawie pomiarów, konstrukcja osłon i obudów dźwiękoizolacyjnych i amortyzatorów dynamicznych); diagnostyka wibroakustyczna stanu technicznego mechanicznych układów przeniesienia mocy (w tym łożysk, przekładni zębatych, sprzęgieł itp.); badania propagacji energii wibroakustycznej w strukturach kompozytowych; analiza dynamiki elementów kompozytowych; analiza zjawisk nieliniowych w dynamice maszyn i diagnostyce wibroakustycznej; badania własności materiałów stosowanych w konstrukcji elementów i struktur dźwięko- i wibroizolacyjnych; wykorzystanie analizy sygnałów w zagadnieniach związanych z inżynierią biomedyczną; wielokanałowe pomiary i analiza wielkości fizycznych związanych z działaniem układów mechanicznych (a w szczególności drgań i hałasu).

Wyposażenie

• komora bezechowa o kubaturze ok. 30m³
• komora pogłosowa o kubaturze ok. 64m³
• stanowisko do badania dynamiki układów przeniesienia mocy (wałów maszynowych, sprzęgieł, reduktorów itp.)
• silnik napędowy o mocy 46kW i maksymalnej prędkości obrotowej 3000 obr/min
• wzbudnik elektrodynamiczny o nośności statycznej 100 kg masy, zakresie pracy od 5 do 3000 Hz i maksymalnym przemieszczeniu ±50mm
• wielokanałowy system rejestracji Bruel&Kjaer Lan-XI
• dwukanałowy miernik B&K2270 z sondą natężenia dźwięku oraz 2 jednokanałowe mierniki hałasu B&K2250
• laserowy miernik drgań skrętnych POLYTEC RLV 5500
• laserowy miernik prędkości drgań POLYTEC PDV 100
• laserowy miernik przemieszczeń KEYENCE LK-G z 2 głowicami pomiarowymi LK-G15
• ponad 30 mikrofonów typu free-field o różnych czułościach
• ponad 30 czujników przyspieszeń drgań jedno- i trzykanałowych o różnych czułościach
• młotek modalny B&K8202
• źródła dźwięku B&K4292-L i B&K4295
• rura impedancyjna firmy B&K do badania własności akustycznych materiałów
• samochód pomiarowy (laboratorium mobilne) umożliwiające wykonywanie pomiarów wielkości dynamicznych w terenie.

 

Działalność naukowo-badawcza Zakładu Technik Wytwarzania

Zakład specjalizuje się w problematyce: komputerowo wspomaganego wytwarzania; szybkiego prototypowania; pomiarów wielkości geometrycznych (maszyna CMM); systemów zarządzania jakością; zastosowania metod numerycznych w budowie maszyn, w szczególności Metody Elementów Skończonych; zastosowania materiałów o właściwościach hiperelastycznych w budowie maszyn: elastomery, pianki, gąbki, żele; recyklingu pojazdów wycofanych z eksploatacji; konstrukcji i technologii przekładni stożkowych i hipoidalnych  o krzywoliniowej linii zęba systemów Gleasona, Oerlikona, Klingelnberga i pochodnych jak ENIMS Saratow i WMW Modul; analizie śladu współpracy zębów; frezowania uzębień kół i zębników na wieloosiowych centrach frezarskich CNC.

Oferta prac badawczo-rozwojowych: projekty CAD/CAM/MES; analizy i badania, wdrożenia: od podstaw oraz modyfikacje i optymalizacje (konstrukcje cienkościenne, konstrukcje maszyn i urządzeń, struktury: warstwowe, uzyskane za pomocą druku 3D,  do zastosowań medycznych: modelowanie elementów twarzoczaszki, płyt łączących, implantów); ocena sztywności i wytrzymałości konstrukcji – analizy MES: statyczne, dynamiczne, termiczne; zagadnienia nieliniowe (nieliniowe (hiperelastyczne) modele materiałów, duże deformacje i odkształcenia, kontakt); badania materiałów i struktur (ocena sztywności i wytrzymałości, identyfikacja właściwości mechanicznych materiałów: metalowych, tworzyw sztucznych); programowanie i automatyzacja; realizacja szkoleń „Tolerancje geometryczne” wg wymagań systemu norm międzynarodowych ISO GPS lub wg wymagań normy amerykańskiej ASME Y14.5 na poziomie średniozaawansowanym i zaawansowanym; konsultacje eksperckie w zakresie poprawności i interpretacji tolerancji geometrycznych na rysunkach klienta; projektowanie części pod technologie przyrostowe (druk 3D) FDM/FFF i SLS; analizy ekonomiczności i porównania technologii: druku 3D i obróbki skrawaniem CNC; wybór technologii przyrostowej (druku 3D) i materiału modelowego do danej aplikacji; badania wydruków z technologii FDM/FFF i SLS z termoplastów twardych i elastomerów od strony wytrzymałościowej, metrologicznej, temperaturowej; modelowanie procesu druku 3D FDM/FFF; analiza rozwiązań konstrukcyjnych drukarek 3D FDM/FFF; analiza zastosowania druku 3D; opracowanie procesu technologicznego do druku 3D FDM/FFF i SLS; wytłaczanie filamentu z tworzyw termoplastycznych: PLA, PETG, PCL, ABS, ASA; wykonywanie prototypów w technologiach przyrostowych FDM/FFF, SLS; obliczenia konstrukcyjno-technologiczne przekładni; dobór czołowych głowic  frezowych i geometrii noży; obliczenia ustawcze ostrzarek do czołowych głowic frezowych; analiza śladu współpracy zębów.

Wyposażenie

• pionowe 4-osiowe centrum frezarskie z opcjonalnym wyposażeniem w laser neodymowy o mocy 40W
• 3-osiowe centrum tokarskie sterowane numerycznie
• 3-osiowa frezarka narzędziowa sterowana numerycznie
• współrzędnościowa maszyna pomiarowa (CMM)
• frezarka narzędziowa
• tokarka uniwersalna
• wiertarka kadłubowa
• ostrzarka do narzędzi
• ręczna prasa hydrauliczna
• drukarka 3D (technologia FDM)
• skaner 3D (technologia światła białego)
• stacje robocze i oprogramowanie: SolidWorks, Abaqus CAE, Ansys, HyperMesh, Mathematica