W obszar naukowej działalności Pracowni wchodzą następujące zagadnienia:

1. Badanie naprężeń własnych w dużych odlewach metodami tensometrii oporowej (metoda nacinania przykrawędziowego, metoda Mathara)

   i elastooptycznej warstwy optycznie czynnej.

2. Określanie właściwości tworzyw odlewniczych w temperaturze otoczenia (pełna próba rozciągania) i w temperaturze podwyższonej aż do temp. 1050oC.

3. Badania wytrzymałościowe tworzyw odlewniczych (klasyczna próba niskocyklowa LCF

   i zmodyfikowana niskocyklowa próba zmęczeniowa).

4. Opracowanie wytrzymałościowych podstaw projektowania beznaprężeniowych odlewów

   o zwiększonej trwałości eksploatacyjnej.

5. Prace związane z określeniem sposobów konstruowania ciężkich odlewów

   i osprzętu, mającego zastosowanie w hutnictwie o znacznie zwiększonej trwałości z możliwością regeneracji.

6. Wykorzystanie modelowania fizycznego i doświadczalnej analizy odkształceń do kształtowania i wymiarowania odlewów, obciążanych mechanicznie i cieplnie,

   w szczególności:

   • określenie stanu naprężeń w odlewach i innych konstrukcjach w pełnym zakresie odkształceń w oparciu o doświadczalne badania materiałowe,

   • wyznaczanie naprężeń w odlewach w powiązaniu z programem Magma,

   • analiza zjawisk kontaktu mechanicznego i cieplnego,

   • optymalizacja konstrukcji w oparciu o opracowaną metodę „iteracyjnej eliminacji elementów”,

7. Opracowanie konstrukcji i technologii, umożliwiających zastąpienie elementów kutych odlewami.

8. Modelowanie zjawisk fizycznych z wykorzystaniem metody elementów skończonych MES dotyczących zagadnień związanych z mechaniką konstrukcji:

   • analiza liniowa i nieliniowa,

   • zjawiska dynamiczne,

   • mechanika pękania,

   • zmęczenie.

9. Modelowanie numeryczne pól elektrycznych i cieplnych. W Pracowni Konstrukcji Odlewów na uwagę spośród urządzeń laboratoryjnych zasługuje przede wszystkim maszyna wytrzymałościowa MTS 810 o maksymalnym obciążeniu 100kN.

 

 

Maszyna wytrzymałościowa MTS 810 wyposażona jest w kontroler TestStar IIs, który jest w pełni zautomatyzowanym, cyfrowym systemem sterowania. Nadzoruje on pracę jednego kanału (siłownika oraz związanych z nim czujników) w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego.
TestStar IIs wykorzystuje do zarządzania systemem środowisko graficzne komputera, za pomocą, którego można programować przebieg badania oraz dokonywać zapisu danych. Procesy mające znaczenie dla prawidłowości przebiegu badania tzn. sterowanie siłownikiem, przemieszczaniem tłoka, zbieraniem danych odbywają się za pomocą kontrolera i odpowiedniego oprogramowania.

Kontroler składa się z trzech podstawowych elementów:

1. Oprogramowania systemowego TestStar IIs, pracującego w środowisku operacyjnym Microsoft Windows NT na komputerze klasy PC,

2. oprogramowania rzeczywistego zbudowanego w oparciu o najnowocześniejsze technologie mikroprocesorowe, znajdujące się w kontrolerze,

3. opcjonalnego panelu sterowania, dającego możliwość ręcznego sterowania ciśnieniem hydraulicznym i pozycją siłownika.

Ponadto Pracownia dysponuje polaryskopem ławowym, do realizacji badan elastooptycznych w świetle przechodzącym przedstawiony na rysunku 1,

Rys. 1. Polaryskop ławowy.

 

oraz polaryskopem przenośnym firmy Vischay służącym do badań elastooptycznych w świetle odbitym oraz ekstensometrem mechanicznym pozwalającym na cechowanie materiałów elastooptycznych.

 

Rys. 2. Polaryskop przenośny.