Центр колективного користування «Аналізатор динамічних процесів»

Центр колективного користування портативної апаратури LMS SCADAS Mobile

На базі відділу динаміки та стійкості суцільних середовищ в Інституті механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України створено Центр колективного користування «Аналізатор динамічних процесів» на основі портативного 8-канального реєстратора вібраційних, акустичних і тензометричних сигналів LMS SCADAS Mobile фірми LMS International.

До складу вимірювальної системи входять аналізатор у корпусі SCM01, ноутбук та програмне забезпечення LMS Test.Xpress.

Центр є структурним підрозділом відділу 1 — відділу динаміки та стійкості суцільних середовищ.

Обладнання Центру

LMS SCADAS Mobile — універсальний мобільний аналізатор для вимірювання й аналізу сигналів квазістатичних та динамічних процесів. Він сумісний практично з будь-яким типом датчиків: тензорезисторами, акселерометрами, мікрофонами та іншими вимірювальними пристроями.

Основні можливості аналізатора:

• загальний динамічний діапазон — 178 дБ;
• похибка амплітуди — не гірше ±0,2 %;
• максимальна частота опитування — 204,8 кГц;
• реєстрація й візуалізація сигналів у режимі реального часу;
• одночасні обчислення та спектральна обробка;
• квазістатичне й динамічне тензовимірювання;
• швидке перетворення Фур’є для визначення резонансних частот;
• можливість роботи в лабораторних і польових умовах;
• габарити аналізатора — 203×58×260 мм;
• маса — 2,5 кг;
• вбудована батарея забезпечує до 3 годин автономної роботи.

Використання в Інституті

В Інституті механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України аналізатор використовується для експериментального дослідження процесів деформування в елементах конструкцій, що відбуваються під дією ударної хвилі.

Від початку створення Центру у 2010 році експериментальні наукові дослідження виконували кваліфіковані наукові співробітники відділу динаміки та стійкості суцільних середовищ Інституту механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України: Анік’єв І.І., к.т.н.; Максимюк В.А., д.ф.-м.н.; Михайлова М.І., д.т.н.; Сущенко Є.О., к.т.н.

Першим керівником Центру був к.т.н. Анік’єв І.І. Наразі реєстратор обслуговує д.ф.-м.н. Максимюк В.А.

Приклад реєстрації деформацій

На рис. 2 показано результат реєстрації на екрані персонального комп’ютера деформацій пружної статично невизначеної системи, що складається з консолі, обпертої на прикріплений до неї стрижень. Елементи системи виготовлено зі склопластику.

Ударна хвиля в повітрі формувалася в каналі діафрагменної ударної труби. До торця вимірювальної секції жорстко прикріплювався один кінець консолі, що сприймає фронт ударної хвилі. У процесі досліджень реєструвалися деформації консолі й стрижня, прикріпленого до середини вільної сторони консолі.

На осцилограмі суцільними вертикальними й горизонтальними лініями, що перетинаються в центрі маленького квадрата, показано курсори. Вони дають можливість у процесі обробки й вимірювання отримати значення деформацій кожного тензорезистора з високою точністю в будь-який заданий момент часу.

Значення деформацій можуть сягати від декількох мікрострейн (10⁻⁶) до десятків тисяч мікрострейн залежно від можливостей використовуваних тензорезисторів. Наведена на рис. 2 реєстрація здійснена за період часу приблизно 0,01 с.

Квазістатичні та вібраційні процеси

Поряд зі швидкоплинними процесами аналізатор LMS SCADAS Mobile дозволяє реєструвати також квазістатичні та вібраційні процеси, що істотно розширює спектр експериментальних досліджень, які можуть виконуватися в Центрі.

Обладнання можна застосовувати для аналізу напружено-деформованого стану елементів конструкцій при тривалому навантаженні, для визначення власних частот і форм коливань, а також для оцінювання динамічного відгуку інженерних об’єктів у лабораторних і польових умовах.

Порядок користування

Порядок користування устаткуванням, відповідно до типового положення, затвердженого розпорядженням Президії НАН України, передбачає виділення частини робочого часу Центру на безкоштовне надання послуг з використання аналізатора відповідно до планових замовлень наукових установ НАН України, а також закладів вищої освіти та інших бюджетних організацій.

Для включення замовлень у план робіт Центру замовник може подати заявку до Бюро Відділення механіки НАН України або безпосередньо до Центру із зазначенням кількості годин, термінів і видів досліджень, проведення яких потребує використання аналізатора LMS SCADAS Mobile.

Керівництво та контакти

Керівником Центру наказом директора Інституту механіки НАН України призначено д.ф.-м.н. Максимюка В.А.

Контроль за діяльністю Центру здійснює заступник директора Інституту механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України член-кореспондент НАН України Селіванов М.Ф.

Для довідок і співпраці: desc@inmech.kyiv.ua.