Responsabil laborator: prof. dr. ing. Dan Mihai Constantinescu
Sala: CA-117
Laborator de cercetare
Obiectiv general
Modelarea si simularea raspunsului materialelor complexe si multicomponente, cu aplicatii pentru componente structurale avansate. Analiza comportarii elastica-viscoelastica-plastica a materialelor solicitate la diverse incarcari.
Fabricarea şi testarea materialelor nanocompozite cu răşină epoxidică şi diferite nanoparticule (silica, nanotuburi, grafen).
Obiective specifice:
- incercarea diferitelor materiale compozite laminate si sandwich si studierea influentei amplasarii fibrelor, a secventei laminelor si a calitatii miezului materialelor sandwich asupra energiei eliberate la extensia fisurii pentru diferite tipuri de incarcare; procese de rupere interlaminare si intralaminare in compozite din fibre de sticla, carbon, kevlar si compozite ceramice cu diferite compozitii;
- analiza influentei modurilor mixte locale prin studierea neliniaritatilor, a zonei plastice, formarea microfisurilor; stabilirea de criterii locale de delaminare si rupere pe baza observatiilor experimentale;
- proiectarea materialelor compozite pentru aplicatii speciale;
- elaborarea de modele de simulare numerica pentru acumularea deteriorarii si a legilor de propagare a fisurilor in vederea controlului deteriorarii si marirea durabilitatii si fiabilitatii;
- dezvoltarea de metode si proceduri pentru asigurarea integritatii structurale si a duratei de viata.
Prezentarea metodei corelarii digitale a imaginii (CDI)
Prin utilizarea metodei corelarii digitale a imaginii se analizeaza forma si dimensiunile obiectului masurat prin imagini digitale preluate de senzori si prin alocarea de coordonate carteziene pixelilor imaginilor. Pentru un ansamblu de masuratori 3D se folosec doua camere care sunt calibrate inainte de a se face masuratorile. Dupa crearea proiectului de masurare cu ajutorul softului, se achizitioneaza imaginile in diferite stagii de incarcare ale componentei structurale.
Domeniile de aplicabilitate ale sistemelor ARAMIS si ARGUS sunt:
- testarea materialelor
- determinarea sarcinilor capabile
- dimensionarea componentelor
- analiza comportarii neliniare a componentelor structurale
- analiza materialelor omogene si neomogene in timpul deformarii
- verificarea modelelor analizate cu metoda elementelor finite.
Dotare principala CDI
Sistemul ARAMIS este compus din: senzor cu doua camere Schneider; stand pentru sustinerea si fixarea senzorului; sistem de declansare pentru camere si controlul inregistrarii imaginilor; PC foarte performant care opereaza sub sistemul GOM Linux 7 si soft specializat versiunea 6.1.
Dotari principale ale laboratorului:
- Masina de incercat Lloyd Instruments LRX Plus de 5 kN si soft specializat Nexygen; extensometru Epsilon 3542-050M-025-ST cu baze de masurare de 10 mm, 25 mm si 50 mm;
- Bacuri speciale pentru incercarea la tractiune a firelor;
- Shear mixer de viteză mare, ARE-250 Thinky Co., Japan. Cu ajutorul acestui instrument se amestecă nanoincluziunile cu raşina şi se elimina o parte din gazele încă aflate în soluţie.
- Sonicator Sonics VCX-750 (USA), cu un generator de 750W, un convertor de frecvenţă 20 kHz şi posibilitatea de control al temperaturii de sonicare a răşinii. Este folosit în mai multe etape înainte şi în timpul amestecării pentru ruperea aglomerărilor de nano-incluziuni.
- Etuvă programabilă cu vacuum, MEMMERT VO400 (UK), cu modul electronic MEMMET pentru programare până la 40 de tipuri de rampe prin PC portabil. Pompa de vacuum este de tip Ilmvac MPC 301 Z, 38l/min, 8mbar, 230V, 50/60Hz şi poziţionată într-o incintă de atenuare a zgomotului PM400. Cuptorul este folosit pentru întărirea răşinii epoxidice. Deasemenea, capabilitatea de a vida (parţial) incinta este importantă deoarece ajută la eliminarea gazelor reţinute în răşina şi/sau rezultând în urma reacţiei dintre răşina şi întăritor.
- Incintă de radiere cu raze ultraviolete;
- Calorimetru cu scanare diferenţială (DSC) Q10 Thermal Analysis (USA)
- Balanţă de mare precizie cu patru zecimale, utilizată pentru cântărirea probelor introduse în DSC;
- Microscop optic cu mărire până la 2000x.