Учебно-научная лаборатория термомеханических методов испытаний

Расположение: корп. 2, ауд. 108 (быв. ауд. 101)
Телефон: +7 (342)2-396-375
Электронная почта: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Заведующий лабораторией
Андрей Федорович Мерзляков

Научные руководители

доктор физико-математических наук, профессор
Александр Львович Свистков

кандидат физико-математических наук, доцент
Валерий Михайлович Пестренин

О лаборатории
Прежнее название лаборатории – лаборатория сопротивления материалов. Образована в 1969 году – в год создания кафедры вычислительной и экспериментальной механики (в то время: кафедра теории упругости). Лаборатория была оснащена испытательными установками: разрывная машина Р-10, машина на кручение КМ 50-1 и др.

Принципиальная модернизация лаборатории произошла в 2007-2008 годах с момента приобретения современного лабораторного оборудования – универсальной испытательной машины ZWICK/ROELL Z-250 с климатической камерой и высокотемпературной печью, диагностической интеллектуальной вибросистемы. В 2012 году приобретена уникальная установка – четырехвекторный испытательный стенд с взаимно перпендикулярными в одной плоскости осями нагружения Zwick 2*4 (рис.3). В лаборатории также находятся портативный цифровой виброметр PDV-100 (рис.4) и прибор для динамического механического анализа свойств материалов DMA/SDTA861e (рис.5).

Направление и тематика исследований
Лаборатория прежде всего является учебной. На экспериментальных установках лаборатории студенты механико-математического факультета в рамках курсов «Механика сплошных сред», «Сопротивление материалов», «Механика композиционных материалов» проводят лабораторные работы. Под руководством преподавателей кафедры на оборудовании лаборатории ведется научно-исследовательская работа студентов (курсовые, бакалаврские и магистерские работы).

Одним из научных направлений является термодинамика и деформирование полимерных систем, исследование термомеханических свойств резины. Научным руководителем данного направления является проф., д.ф.-м.н. Свистков А.Л. (ИМСС). Проводятся испытания по исследованиям свойств композиционных материалов. Научный руководитель данного направления доцент, к.ф.-м.н. Пестренин В.М. В рамках этого направления лаборатория активно сотрудничает с другими подразделениями университета (каф. прикладной математики и информатики). В лаборатории также проводятся испытания для нужд других факультетов ПГНИУ (физический, химический факультеты).

С приобретением современного оборудования расширились горизонты научно- исследовательских работ. Лаборатория активно поддерживает все научные направления, развиваемые на кафедре ВиЭМ, а также сотрудничает с предприятиями и учебными заведениями г. Перми и Пермского края. В числе постоянных партнеров АО «Новомет-Пермь», ИМСС, ПНИПУ. Многолетнее сотрудничество осуществляется в рамках договоров по проведению физико-механических испытаний с оформлением заключений по результатам таких испытаний.

Сведения об оборудовании
Основу экспериментальной базы лаборатории составляет универсальная испытательная машина ZWICK/ROELL Z-250 с климатической камерой и высокотемпературной печью. Установка с максимальным усилием до 250 kN предназначена для определения прочностных и деформационных характеристик различных материалов и деталей при растяжении, сжатии, изгибе и кручении. При проведении испытаний на растяжение возможно использование температурной камеры (диапазон температур от -800C до +2500C) и высокотемпературной печи (температура до 12000C). Точность результатов обеспечивается применением высокоточных датчиков силы, перемещений и деформаций. Машина соответствует мировым стандартам.

Четырехвекторный испытательный стенд с взаимно перпендикулярными в одной плоскости осями нагружения Zwick 2*4 позволяет задавать сложные траектории деформирования в двух взаимно перпендикулярных направлениях (независимо друг от друга). Его основные рабочие характеристики: максимальное усилие испытания ±2.5 кН; ход каждой траверсы до 400 мм (суммарный ход по каждой оси – 800 мм); скорость перемещения от 0.001 до 15000 мм/мин. Помимо датчиков перемещения траверс и датчиков усилий, машина оснащена видеоэкстензометром videoXtens. С его помощью можно бесконтактным образом измерять деформации в исследуемой области путём определения перемещений меток, нанесённых на образец.

Диагностическая интеллектуальная вибросистема состоит из двух стендов:

Малый вибростенд позволяет испытывать конструкции с массой до 3кг и частотой до 7000Гц.

Большой вибростенд позволяет испытывать конструкции с массой до 150кг и частотой до 3000Гц при двух вариантах расположения вибростола: для создания вертикальной либо горизонтальной вибрации.

Назначение – испытание конструкций на воздействие:
- синусоидальной вибрации;
- классического удара;
- шумовой случайной вибрации;
- виброудара.

Большой вибростенд может работать совместно с климатической камерой (фирма «TERCHY», Тайвань) в диапазоне температур -70 … +150 °С и влажности 20 … 98%. Полезный объем камеры составляет более 400 л.

Портативный цифровой виброметр PDV-100 используется для бесконтактного измерения скорости поверхностных вибраций. Удобный в обращении виброметр PDV позволяет проводить измерения в частотном диапазоне от 0,05 Гц до 22 кГц. Прибор имеет три диапазона измерений, охватывающие интервал скоростей от 0,05 мкм/с до 0,5 м/с и оснащен точными цифровыми фильтрами.

Прибор для динамического механического анализа свойств материалов DMA/SDTA861e. Производитель прибора и программного обеспечения к нему - фирма “METTLER TOLEDO” (Швейцария), 2007 г.

Прибор позволяет исследовать динамические механические свойства различных материалов. Основываясь на результатах этих экспериментов, строятся физические уравнения, необходимые для решения задач механики сплошных сред.

Рис. 1 УИМ ZWICK Z-250