Katedra świadczy usługi w zakresie komputerowych symulacji numerycznych z wykorzystaniem komercyjnych systemów CAE. Są to systemy bazujące na metodzie elementów skończonych w postaci programów firmy MSC.Software (min. MSC.Patran/Nastran, MSC.Mentat/Marc) oraz Ansys Multiphysics.
Ponadto do symulacji numerycznych wykorzystywane jest oprogramowanie własne wykorzystujące metodę elementów skończonych, metodę elementów brzegowych oraz metodę różnic skończonych. Realizujemy prace dotyczące m.in:

• liniowej statyki,
• drgań własnych,
• analizay nieliniowej (nieliniowości geometryczne oraz materiałowe, z uwzględnieniem czasu,
• zagadnień kontaktowych, wyboczenia,
• analiz modalnych oraz drgań wymuszonych w funkcji częstotliwości,
• analiz modalnych oraz drgań wymuszonych w funkcji czasu,
• obliczeń dynamicznych przy wymuszeniach losowych,
• optymalizacji konstrukcji i analizy wrażliwości,
• analiz termicznych - liniowa i nieliniowa (obliczenia radiacji, przewodności, konwekcji wymuszonej i swobodnej, niestacjonarny przepływ ciepła),
• zagadnień wytrzymałości zmęczeniowej i propagacji pęknięć,
• zagadnień wytrzymałości termicznej i termo-sprężystej,
• innych zagadnień sprzężonych - w tym m.in. zagadnienia piezoelektryczne, sprzężenie elektro-termomechaniczne, akustyczno mechaniczne
• analiz procesów krzepnięcia i krystalizacji,
• analiz termicznych z uwzględnieniem czasu (stany nieustalone),
• symulacji wirtualnych w czasie rzeczywistym, analiz kinematycznych i dynamicznych obiektów w ruchu,
• projektowania i optymalizacji konstrukcji z uwzględnieniem algorytmów optymalizacji klasycznej,
• projektowania i optymalizacji układów z wykorzystaniem algorytmów optymalizacji globalnej, m.in algorytmów genetycznych, ewolucyjnych, sztucznych systemów immunologicznych, algorytmów rojowych
• tworzenia modeli zastępczych realnych układów technicznych - metamodele

Zasoby komputerowe

Doświadczalne badania wytrzymałościowe materiałów i elementów konstrukcyjnych:

Katedra realizuje badania eksperymentalne dotyczące m.in. wyznaczania parametrów mechanicznych materiałów, analiz zmęczeniowych oraz weryfikacji modeli numerycznych.

Badania przeprowadzane są na wysokiej klasy maszynach wytrzymałościowych oraz z wykorzystaniem nowoczesnej aparatury pomiarowej. Posiadamy m.in:

• Uniwersalną maszynę wytrzymałościową firmy ZWICK model SMZ050/TH3S (siła max. 50kN czujnik siły 50kN czujnik siły 2.5 kN uchwyty do próbek płaskich i okrągłych, wideoekstensometr CCD o rozdzielczości 1280x1024 punktów)

• Wielozadaniową hydrauliczną maszynę wytrzymałościową firmy wyposażoną w specjalistyczne oprzyrządowanie umożliwiające wykonywanie badań i pomiarów w szerokim zakresie. Całość stanowi element stanowiska do badań wytrzymałościowych materiałów oraz pomiarów fizycznych przy niskich częstościach.
  Maszyna wytrzymałościowa wyposażona jest m.in. w:
  
  - uchwyty hydrauliczne zapewniające pracę w zakresie temperatur od -40°C do 175°C z możliwością mocowania próbek płaskich o grubości od 0 do 14 mm oraz próbek okrągłych o średnicach od 6 do 12 mm
  
  - układ sterowania, dwukanałowy cyfrowy kontroler FlexTest SE wraz z komputerem i oprogramowaniem MTS MPT, TestWorks.
  
  - zasilacz hydrauliczny (HPU) o wydajności 62 litry/min,
  
  - ekstensometr video, umożliwiający pomiar odkształceń w dwu osiach, dwie kamery CCD o rozdzielczości 1280x1024 punktów sterowane komputerem z możliwością pomiarów odległości pomiędzy znacznikami oraz 50 dowolnie usytuowanymi punktami
  
  - siłownik o skoku 150mm i maksymalnej sile 100kN.

• Wzmacniacz pomiarowy HBM MGCplus do pomiarów tensometrycznych, służący do zaawansowanych pomiarów przemieszczeń i odkształceń. (klasa 0.1 próbkowanie  0..1kHz przetworniki 20bit 8x wejście napięciowe +/- 10V 16x wejście ćwierć, pół i cały mostek tensometryczny, pomiar do 500Hz wewnętrzne rezystory 120, 350 Ohm moduł procesora pozwala na przesył danych online do komputera z użyciem USB lub Ethernet, oprogramowanie CATMAN)

• Zestaw do termowizji służący do pomiaru temperatury w czasie rzeczywistym. System termowizyjny posiada następujące parametry:
  - zakres pomiarowy -40 do 1600 °C,
  - rozdzielczość termiczna 0.06 K,

• Mobilny zestaw pomiarowy LMS Scadas Mobile
  (8 kanałów wejściowych z możliwością podłączenia tensometrów i czujników drgań 2 kanały z możliwością zadania generowanej funkcji TIRA wzbudnik elektrodynamiczny 9N młotek modalny laserowy  czujnik przemieszczenia czujniki drgań ICP z TEDS, jedno i trójosiowe kalibrator)

Analiza wytrzymałościowa naczepy samochodowej

Analiza wytrzymałościowa przęsła mostu

Analiza wytrzymałościowa wielkiego pieca oraz rurociągów i nagrzewnic

Złożona symulacja numeryczna: harfa ekonomizera, połączenia spawane rur (termosprężystość, dynamika, nieliniowości materiałowe, geometryczne, zmęczenie)

Symulacja termo-mechaniczna układu tarcza-klocek hamulcowy

Symulacja procesu spawania

Symulacja numeryczna wyznaczania sztywności obwodowej rury

Symulacja numeryczna: analiza nieliniowa, kontakt, materiał nieliniowo sprężysty