Laboratorium Dynamiki Układów Mechanicznych i Procesów Szybkozmiennych jest jednostką organizacyjną funkcjonującą w strukturze Centrum Inżynierii Materiałowej i Obróbki Plastycznej (CIMOP). Jednostka ta realizuje działalność badawczą oraz usługi badawczo-rozwojowe w obszarach technologii o podwójnym zastosowaniu (dual-use). Główne obszary działalności laboratorium obejmują:
- badania materiałów kompozytowych poddanych obciążeniom impulsowym, w zakresie zdolności do pochłaniania energii uderzenia, w tym analizę absorberów energii oraz struktur kompozytowych stosowanych w technice wojskowej,
- kompleksowe badania właściwości dynamicznych materiałów oraz ocenę wpływu wysokich prędkości odkształcenia na ich zachowanie mechaniczne (uderzenie cząstką masową o prędkości do 1200 m/s, eksplozja, ładunki typu EFP oraz kumulacyjne), prowadzone zgodnie z metodykami stosowanymi w aplikacjach cywilnych i wojskowych,
- identyfikację oraz ocenę podatności materiałów i konstrukcji, a także ekstrapolację wyników badań laboratoryjnych na zjawiska zachodzące w środowisku rzeczywistym,
- badania z wykorzystaniem antropomorficznych urządzeń testowych (ATD) w testach odporności pojazdów opancerzonych na działanie eksplozji, w ocenie właściwości ochronnych hełmów i kamizelek kuloodpornych, oraz w innych zastosowaniach wymagających analizy oddziaływania udarów i wybuchów na ciało ludzkie,
- badania symulacyjne z wykorzystaniem zaawansowanych kodów numerycznych, umożliwiające analizę zachowania materiałów i konstrukcji bez konieczności prowadzenia długotrwałych badań empirycznych, w celu lepszego zrozumienia zjawisk fizycznych towarzyszących zderzeniom, procesom niszczenia elementów konstrukcyjnych oraz propagacji fali uderzeniowej wybuchu.
Aparatura
- Działo gazowe (a single stage gas gun) z możliwością prowadzenia badań materiałowych:
- z lufą kal. 30 mm badania w ramach zachowania się materiałów przy określonych
prędkościach uderzenia w tzw. teście Taylora, - z lufą kal. 60 mm badania z 20 mm odłamkiem do prędkości 960 m/s według standardu NATO,
- z lufą kal. 80 mm badania w zakresie prędkości uderzenia do 1200 m/s. (obecnie w budowie)
- z lufą kal. 30 mm badania w ramach zachowania się materiałów przy określonych
- Młot spadowy do badań udarnościowych szerokiej gamy materiałów konstrukcyjnych w tym według norm ASTM D256, D6110, D7136 (ISO 179, 180). Możliwość prowadzenia badań o energii uderzenia 625 J i prędkości uderzenia do 20 m/s. Stanowisko jest wyposażone w komorę klimatyczną w zakresie temperatur -90oC do 180oC.
- Kamery szybkie Phantom (TMX7510 – 2 szt.) z możliwością rejestracji ponad 76 000 kl./s przy pełnej rozdzielczości 1 Mpx, lub ponad 770 000 kl./s w trybie standardowym przy obniżonej rozdzielczości, rejestracji aż 1,75 mln kl./s w trybie FAST z minimalnym czasem ekspozycji 95 ns. Kamery doskonale sprawdzają się w badaniach charakterystyk materiałowych do zastosowań obiektów techniki lotniczej, kosmicznej i wojskowej.
- System obróbki danych pomiarowych zjawisk szybkozmiennych (DIC balistyczny) obsługiwany przez oprogramowanie MERCURY i kamery 2xPhantom T4040. System ten jest przeznaczony do analizy drgań i pól odkształceń w 3D. Zastosowane kamery charakteryzują się 4 Mpx rozdzielczością o przepustowości 40 Gpx/s. Prędkość rejestracji min. 9 350 obrazów na sekundę przy pełnej rozdzielczości oraz 37 000 obrazów na sekundę w rozdzielczości 1280 x 832 pikseli. Maksymalna prędkość rejestracji 444 000 obrazów na sekundę w rozdzielczości 2560 x 64 piksele. Wydajność kwantowa: mono: 85,4%; kolor: 71%. Zestaw ten umożliwia analizę powierzchni wybranych próbek, bez potrzeby dodatkowego znakowania a pomiar może odbywać się zarówno w 2D jak i 3D. W interfejsie oprogramowania można dokonać szerokiej gamy analiz takich jak: identyfikacja sił odkształcenia od deformacji, analizy dynamiczne szybkości ruchu oparte na pomiarze pola prędkości zmieniających się w czasie wzorców obrazu.
- Kamera termowizyjna (FLIR X6981 HS) o parametrach prędkości rejestracji pełnej ramki 640×512 pikseli co najmniej1002Hz i maksymalnej szybkości rejestracji po okienkowaniu nie mniej niż 29100fps dla okna co najmniej 640×4 pikseli.
- Radar dopplerowski do pomiaru prędkości obiektów balistycznych z pomiarem prędkości rezydualnych. System ten wyposażony jest w antenę BR 1001 umożliwiającej śledzenie pocisków amunicji strzeleckiej do odległości 1000 m, amunicji kal. 155 mm do odległości 3300 m. Antenę BR 3502 jako radar śledzący prędkości resztkowe lub do pomiaru prędkości amunicji strzeleckiej w zakresie do 60 m, a amunicji wielkokalibrowej do 180 m.
- Rejestrator LTT24 wraz z zestawem czujników pomiaru fali detonacyjnej wybuchu. Zapewnia na 8 kanałach bezpośrednie podłączenie czujników z wyjściem napięciowym/prądowym/ładunkowym z próbkowaniem co najmniej 24bit, 4MSample/s/kanał (4MHz),
- Komerencyjny pakiet SIMULIA Ultimate 2025: Abaqus, Isight, Tosca, Fe-safe, CATIA & SolidWorks Interfce, Simpack. Licencja obejmuje 2 stanowiska pre/postprocesora Abaqus/CAE z jednoczesną realizacją zadania obliczeniowego na 23 rdzeniach.
- Oprogramowanie TEMA PRO, TEMA 3D służące do analizy ruchu na podstawie informacji wizyjnej. Algorytmy tego oprogramowania bazują na punktach charakterystycznych, współczynnikach kształtu, czy też rozkładzie kolorów i kontrastów i w ten sposób umożliwiają nam zautomatyzowane, bardzo precyzyjne śledzenie zarejestrowanych obiektów.
