Sestava opreme | Mobilni sistem za sinhronizirano hitro digitalno snemanje prehodnih pojavov zajema:
Glavna oprema: dve enaki digitalni kameri PHOTRON FASTCAM SA-Z type 2100K-M-128GB z ultra-visoko hitrostjo snemanja do 2,1 milijona slik/sek pri izjemni svetlobni občutljivosti ISO 50.000 (dvobarvno 12-bit) in odlični kakovosti slike (do 1.024 x 1.024 slikovnih pik) vgrajenega CMOS 1:1 senzorja pri ekstremno kratkem času odpiranja zaslonke 159 ns, povezani z večkanalnim sistemom za zajemanje digitalnih in analognih merilnih podatkov DEWESoft SIRIUSi HS 8x STG+ s frekvenco vzorčenja 1 MHz ter ustrezno programsko podporo za zajem in analizo podatkov PHOTRON FASTCAM VIEWER 4 (PFV4) in DEWESOFT-X-PROF. Dodatna oprema: digitalni visokoresolucijski fotoaparat Canon EOS R z dodatki, izmenljivi visoko kvalitetni objektivi za kamere in fotoaparat (35 mm, 50 mm, 85 mm, 135 mm, zoom 24-105 mm, 70-200 mm) s filtri, stojala z več-osno fino nastavljivimi glavami za kamere, integrirani ploskovni GSVITEC in točkovni PHOTONIC hladni visokozmogljivi viri LED osvetlitve z ustreznimi stojali in naprave za neprekinjeno električno napajanje. |
Lokacija opreme | Fakulteta za strojništvo, Smetanova ulica 18, 2000 Maribor |
Prostor | S18-18 |
Mobilni sistem za sinhronizirano hitro digitalno snemanje prehodnih pojavov je namenjen za napredno digitalno vizualizacijo ekstremno hitrih prehodnih pojavov, kot so udarno deformiranje materialov, vrtinčenje in kavitacija, brizganje, krhki zlomi, hitra rast razpok, učinki eksplozij ali izstrelkov ipd. Analiza posnetkov takšnih pojavov z ultra-hitrimi kamerami (2 milijona posnetkov na sekundo) omogoča boljše razumevanje osnovnih fizikalnih zakonitosti teh pojavov in prispeva k izboljšanju sestave materialov, konstrukcij ali postopkov v inženirstvu in širše.
Primarno je sistem namenjen za izvajanje raziskav na področju razvoja in karakterizacije sodobnih metamaterialov (npr. celični in kompozitni materiali), saj omogoča opazovanje deformiranja teh materialov pri zelo visokih hitrostih obremenjevanja. Digitalna obdelava takšnih posnetkov po metodi DIC (ang. »Digital Image Correlation«) omogoča natančno analizo dogajanja v materialu in dodatno verifikacijo materialnih parametrov pri izredno hitrih dinamičnih preizkusih (kot na primer na Split-Hopkinson-Pressure-Bar preizkuševališču). Obenem so posnetki hitrih kamer zelo pomembni za uspešno validacijo novih računalniških simulacijskih modelov za študije možne uporabe naprednih materialov v modernih konstrukcijah. Področje uporabe pa ni omejeno le na klasične trdnine, ampak omogoča ovrednotenje mehanike deformiranja tudi drugih vrst materialov, kot so mehkejša tkiva (uporaba v medicini), tkanine (uporaba v tekstilstvu), prehodnih pojavov pri tekočinah (uporaba v procesnem strojništvu).
O laboratoriju
Področje | Konstruiranje in oblikovanje |
Laboratorij | Laboratorij za zahtevne inženirske simulacije in eksperimentiranje |
Vodja laboratorija | red. prof. dr. Zoran Ren |
Laboratorij je specializiran za razvoj novih metod in algoritmov in izvajanje zahtevnih računalniške simulacij inženirskih problemov s poudarkom na obravnavi linearne in nelinearne mehanike trdnih teles, mehanike hitrih prehodnih pojavov, mehanike kontakta, vezanih problemov ter modeliranju in simulacijah nehomogenih celičnih in kompozitnih materialov.
Laboratorij razvija robustna numerična orodja in postopke za uporabo v različnih industrijskih aplikacijah kot so analize napetostno-deformacijskih stanj mehanskih komponent, analize trka in udarne simulacije, porušitvene analize konstrukcij in konstrukcijskih spojev ter optimizacije komponent in sklopov. Laboratorij razpolaga z lastnim Split-Hopkinson-Pressure-Bar preizkuševališčem za določanje mehanskih materialnih lastnosti pri visokih hitrostih obremenjevanja.