Пермский национальный исследовательский политехнический университет ЦЕНТР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МЕХАНИКИ

Вильдеман В.Э.

Исследования свойств материалов при сложных термомеханических воздействиях на базе Центра экспериментальной механики ПНИПУ

Ц е н т р э к с п е р и м е н т а л ь н о й м е х а н и к и П Н И П У О Б Щ А Я Х А РА К Т Е Р И С Т И К А , Ц Е Л Ь С О З Д А Н И Я

Создан в 2009 году для достижения целей ИОП в рамках национального проекта «Образование», пополнялся в дальнейшем за счет средств Национального исследовательского университета

Основная цель

Обеспечение эффективного использования уникального, дорогостоящего оборудования для проведения фундаментальных и прикладных исследований, повышения качества образования и подготовки научных кадров Уникальный комплекс испытательных машин и измерительных систем признанных мировых лидеров в отрасли испытания материалов для исследования механических свойств материалов и элементов конструкций в широком диапазоне параметров внешних воздействий

Опыт работы

̶ Выполнение проектов по постановлениям правительства, грантов РФФИ и ФЦП ̶ Сотрудничество с более чем 20 промышленными и научными организациями

Ц е н т р э к с п е р и м е н т а л ь н о й м е х а н и к и П Н И П У О С Н А Щ Е Н Н О С Т Ь

9 испытательных машин:

сервогидравлические (2), электромеханические (3), электродинамические (2), ударная (1), сервоэлектрическая ТМУ (1)

14 экстензометров:

осевые, двухосевые, двухосевые растяжение кручение, высокотемпературные, беcконтактные видео

Испытательное оборудование

Бесконтактная трехмерная видеосистема анализа деформаций Vic-3D Более 20 специальных устройств (захваты и приспособления):

для испытаний волокон, тканей, композитов, конструкций

Акустико-эмиссионная система Vallen AMSY-6

Ц е н т р э к с п е р и м е н т а л ь н о й м е х а н и к и П Н И П У И С П Ы ТАТ Е Л Ь Н О Е О Б О Р УД О В А Н И Е

1. Сервогидр. испытательная система Instron 8801; Квазистатические испытания на растяжение, сжатие, изгиб; нагрузка до ±100 kН; скорость от 0,1 мм/мин до 240 мм/сек; испытания на усталость с различной формой цикла и частотой до 30 Гц;

испытания на малоцикловую усталость, трещиностойкость,

циклическую трещиностойкость; трехзонная высокотемпературная печь от +300 до +1000ºС.

Квазистатические испытания на растяжение, сжатие, кручение, изгиб и комбинированное нагружение; усилие до ±100 kН; момент до ±1000 Нм; скорость от 0,1 мм/мин до 240 мм/сек; произвольная форма цикла с частотой до 30 Гц 2. Сервогидр. двухосевая испыт. система Instron 8850

Ц е н т р э к с п е р и м е н т а л ь н о й м е х а н и к и П Н И П У И С П Ы ТАТ Е Л Ь Н О Е О Б О Р УД О В А Н И Е

3. Электромеханическая испытательная система Instron 5882; Квазистатические испытания на растяжение, сжатие, изгиб; осевая нагрузка до ±100 кН; скорость от 0,001 до 500 мм/мин; термокамера: −100 до +350ºС, бесконтактный видеоэкстензометр

Instron AVE

Квазистатические испытания на растяжение, сжатие, изгиб; регистрация усилия: ± 0,05 Н до 5 кН; скорость от 0,001 до 3000 мм/мин; бесконтактный видеоэкстензометр

Instron AVE

4. Электромеханическая испытательная система Instron 5965;

Ц е н т р э к с п е р и м е н т а л ь н о й м е х а н и к и П Н И П У И С П Ы ТАТ Е Л Ь Н О Е О Б О Р УД О В А Н И Е

5. Электродинамическая система Instron ElectroPuls

E3000;

Квазистатические испытания на растяжение, сжатие, изгиб; осевая нагрузка до ±2,1 кН; в динамическом режиме до ±3кН; скорость от 0,05 до 200 мм/мин; циклические воздействия с произвольной формой волны с частотой до 200 Гц; термокамера: -70 до +350ºС Квазистатические испытания на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, комбинированные растяжение-сжатие с кручением; усилие до ±10 kН; момент до ±100 Нм; циклические воздействия с произвольной формой волны с частотой до 100 Гц; скорость от 0,05 до 200 мм/мин; термокамера: -70 до +250ºС. 6. Электродинамическая двухосевая система

Instron ElectroPuls E10000

Ц е н т р э к с п е р и м е н т а л ь н о й м е х а н и к и П Н И П У И С П Ы ТАТ Е Л Ь Н О Е О Б О Р УД О В А Н И Е

7. Ударный стенд-копер CEAST 9350; Энергия удара от 0,59 до 1800 Дж; скорость удара от 0,77 до 24 м/сек; высота падения груза (имитация) от 0,03 до 29.4 м; падающий груз от 2.00 до 70.0 кг; термокамера: −70 до +150ºС

Ц е н т р э к с п е р и м е н т а л ь н о й м е х а н и к и П Н И П У И С П Ы ТАТ Е Л Ь Н О Е О Б О Р УД О В А Н И Е

8. Электромеханическая система Instron 5989; Квазистатические испытания на растяжение, сжатие, изгиб; осевая нагрузка до ±600 кН; скорость от 0,05 до 500 мм/мин; набор приспособлений для испытания композитов ТМУ с индукционным нагревом и воздушным охлаждением; осевая нагрузка до ±100 кН; частота до 2,5 Гц; скорость от 1 мкм/час до 350 мм/мин 9. Сервоэлектрическая система (термо механическая усталость) Instron 8862

Ц е н т р э к с п е р и м е н т а л ь н о й м е х а н и к и П Н И П У И С П Ы ТАТ Е Л Ь Н О Е О Б О Р УД О В А Н И Е

8. Бесконтактная трехмерная видеосистема анализа деформаций Vic-3D две цифровые 1,4 и две 4,0 Мпкс камеры; регистрация данных - до 15-20 фото/сек;

3-D анализ полей перемещений и деформаций на поверхности методом корреляции цифровых изображений

8 независимых каналов; количество регистрируемых хитов в секунду – 140000; Набор АЭ датчиков: AE144A (Ø 5 мм, 100-500 кГц) AE105A (Ø 5 мм, 450-1150 кГц) M31 (Ø 3 мм, 300-800 кГц) 9. Акустико-эмиссионная система

VALLEN AMSY-6

Ц е н т р э к с п е р и м е н т а л ь н о й м е х а н и к и П Н И П У И С П Ы ТАТ Е Л Ь Н О Е О Б О Р УД О В А Н И Е Информация о данном комплексе испытательных систем включена в каталог уникальных систем и установок (УСУ), сформированный Департаментом приоритетных направлений науки и технологий Минобрнауки России (2010 г., обновлен в 2011 г.) под наименованием: УСУ «Комплекс современного оборудования для исследования деформационных и прочностных свойств при квазистатических, динамических, циклических и сложных режимах нагружений в широком температурном диапазоне» Комплекс оборудования аттестован, средства измерений поверены

В 2012 году ЦЭМ прошел процедуру аккредитации в Системе ГОСТ Р на техническую компетентность и независимость проведения механических испытаний материалов Федеральной службой по аккредитации выдан аттестат аккредитации испытательной лаборатории

№ РОСС RU.0001.21ЧС98 от 27.04.2012 г.

Ежегодную проверку испытательных систем и измерительных приборов осуществляет Федеральное бюджетное учреждение «Государственный региональный центр

стандартизации, метрологии и испытаний в Пермском крае»

Ц е н т р э к с п е р и м е н т а л ь н о й м е х а н и к и П Н И П У К А Д Р О В Ы Й С О С ТА В , К О Н К У Р Е Н Т Н Ы Е П Р Е И М У Щ Е С Т В А Кадровый состав – 18 сотрудников , среди них докторов наук – 2, кандидатов наук – 4, аспирантов – 6, магистрантов – 4.

•

Возможность проведения исследований материалов в широком диапазоне скоростей, режимов и температур с определением комплекса механических характеристик (модули упругости, прочность, трещиностойкость, ударная вязкость, характеристики усталостной долговечности и циклической трещиностойкости, температурные зависимости …),

•

высокая точность контроля параметров и измерений,

•

возможность реализации близких к эксплуатационным режимов температурно-силового нагружения, сложных

•

возможность реализации комбинированных воздействий (квазистатика, циклическое нагружение, ударные воздействия …),

•

возможность выдачи заказчику официальных протоколов установленного образца по результатам стандартных испытаний

Ц е н т р э к с п е р и м е н т а л ь н о й м е х а н и к и П Н И П У Н А П Р А В Л Е Н И Я Ф У Н Д А М Е Н ТА Л Ь Н Ы Х И П Р И К Л А Д Н Ы Х И С С Л Е Д О В А Н И Й ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СЛОЖНЫХ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ



проведение стандартных испытаний и фундаментальных научных исследований механического поведения материалов в широком температурном диапазоне;



определение деформационных и прочностных характеристик при квазистатических, динамических и циклических нагружениях;



определение характеристик циклической трещиностойкости и усталостной долговечности;

 

исследование закономерностей деформирования и разрушения материалов при сложном напряженном состоянии и сложном нагружении; изучение влияния сложных (близких к эксплуатационным) режимов кинематического, силового или смешанного нагружения на механическое поведение материалов;



создание экспериментальных основ для создания новых математических моделей накопления повреждений при пластическом деформировании, усталости, ползучести и разупрочнении.

Ц е н т р э к с п е р и м е н т а л ь н о й м е х а н и к и П Н И П У П У Б Л И К А Ц И И Экспериментальные исследования свойств материалов при сложных термомеханических воздействиях / В.Э. Вильдеман, М.П. Третьяков, Т.В. Третьякова и др. Под ред. В.Э. Вильдемана. — М.: Наука. Физматлит, 2012. — 204 с. (Монография) Механика материалов. Методы и средства экспериментальных исследований / В.Э. Вильдеман, А.В. Бабушкин, М.П. Третьяков и др. Под ред. В. Э. Вильдемана. — Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2011. — 165 с. (Учебное пособие)