Nowoczesna aparatura i ciekawe tematy badań. Instytut Inżynierii Lądowej WBiNŚ PB zaprezentował swój potencjał. Zaprezentował studentom, pracownikom uczelni, a także inżynierom budownictwa.
Za nami dzień otwartych laboratoriów w Instytucie Inżynierii Lądowej Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku Politechniki Białostockiej. Na pokazy, prezentacje i rozmowy o prowadzonych przez siebie badaniach zaprosili pracownicy czterech katedr funkcjonujących w ramach Instytutu. Wśród uczestników wydarzenia byli studenci, pracownicy innych wydziałów oraz zainteresowani współpracą przedstawiciele firm branżowych.
– Dzień poświęcamy prezentacji naszych prac naukowo-badawczych, aparatury i stanowisk badawczych – mówił, podczas oficjalnego rozpoczęcia dnia otwartego Władysław Gardziejczyk, dyrektor Instytutu. – Mamy duże osiągnięcia w zakresie dyscypliny naukowej inżynieria lądowa, geodezja i transport. Realizujemy granty, projekty badawcze, a także prace wdrożeniowe na rzecz przemysłu. Do najważniejszych projektów zaliczamy prace finansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, m.in. w konkursie Lider. Aktywnie uczestniczymy także w realizacji projektów w ramach Politechnicznej Sieci Via Carpatia. W 2023 r. wykonywaliśmy projekty na ok. 3 mln zł. Pracę w naszych zespołach koncentrujemy wokół pięciu ważnych obszarów: konstrukcje budowlane, innowacyjne materiały budowlane i drogowe, materiały odpadowe i materiały z recyklingu w ramach tzw. gospodarki o obiegu zamkniętym, a także tematy związane z diagnostyką cieplną budynków i materiałami, które są wykorzystywane w budownictwie drogowym.
Wydarzenie na Wydziale Budownictwa zostało zorganizowane w ramach cyklu uczelnianych prezentacji potencjału badawczego. Poszczególne wydziały Politechniki przedstawiają w nim swoje zespoły badawcze oraz zaplecze laboratoryjne. Celem jest wsparcie współpracy pomiędzy naukowcami i badaczami z różnych dyscyplin naukowych. O taką kolaborację zabiega Marta Kosior-Kazberuk – rektor uczelni oraz Marek Krętowski – prorektor ds. nauki Politechniki Białostockiej, pomysłodawca cyklu.
– Otwieramy laboratoria wszystkich instytutów Politechniki Białostockiej, żeby pochwalić się naszą infrastrukturą naukowo-badawczą – zachęcała Marta Kosior-Kazberuk. – Mamy ogromne zasoby, które wykorzystujemy, ale możemy wykorzystać jeszcze lepiej. Dzięki temu, że mamy okazję poznać się nawzajem, sprawdzić co możemy wspólnie zrobić, zbadać, powstaną z pewnością nowe pomysły na projekty, w tym interdyscyplinarne.
I tak… 27 marca 2024 r. można było zwiedzać laboratoria i rozmawiać z pracownikami czterech katedr w strukturze Instytutu Inżynierii Lądowej. Specjalnie dla Czytelników „BA” zatrzymałam się na dłużej w kilku laboratoriach, wybranych dla inżynierów budownictwa przez Władysława Gardziejczyka. I uwaga uprzedzam: to będzie długi artykuł, ale pouczający. Zachęcam do lektury całości. Mniej cierpliwym polecam wybór konkretnej katedry, która jest w kwestii państwa zainteresowań. No to lecimy (uśmiech).
Katedra Budownictwa i Kształtowania Krajobrazu, kierownik – Michał Bołtryk
Tutaj studenci, dyplomanci i pracownicy realizują badania laboratoryjne w zakresie właściwości różnych materiałów budowlanych, kompozytów cementowych czy bezcementowych betonów geopolimerowych. W naszym zespole badawczym prowadzimy obecnie kilka projektów związanych z zagospodarowywaniem odpadów różnego pochodzenia. Ułatwia to urządzenie, które zostało zakupione w ubiegłym roku, czyli przeciwbieżny dynamiczny mieszarko-granulator MDM. Z jego pomocą jesteśmy w stanie zgranulować materiały odpadowe, z których wytwarzamy kruszywa sztuczne, które z kolei zagospodarowujemy w kompozytach cementowych czy w bezcementowych Takie badania prowadzimy obecnie m.in. w projekcie badawczym ISKRA, pt. ,,Wykorzystanie odpadów w technologiach produkcji proekologicznych kruszyw sztucznych” w ramach Politechnicznej Sieci Via Carpatia. Zatrzymajmy się jeszcze na chwilę przy granulatorze. Urządzenie to jest automatyczne i bardzo ułatwia proces granulacji. Jego ogromną zaletą jest wcześniejsza homogenizacja materiałów sypkich, dzięki czemu produkt końcowy ma jednorodne właściwości. Poza tym możemy w nim umieszczać materiały wilgotne, redukując ilość cieczy dodawanej do granulacji w następnym etapie. Eliminuje to potrzebę wcześniejszego suszenia składników i ogranicza zużycie energii. Sam proces granulacji nie jest prosty, nie ma jednej określonej procedury w postaci konkretnego czasu mieszania, czy ilości obrotów mieszadła oraz misy. Decydującą rolę odgrywa tu fachowe oko operatora. Co ciekawe urządzenie pozwala także na rozdrabnianie materiałów zbrylonych.
Do realizacji projektów badawczych angażujemy również naszych studentów. Dzięki temu mają oni okazję poznać nowoczesne rozwiązania stosowane w budownictwie i przekonać się, co tak naprawdę ich interesuje. Stawiamy na duży udział zajęć współorganizowanych z przedsiębiorcami. Zapraszamy przedstawicieli firm na wykłady, organizujemy wizyty studyjne. Staramy się pokazać studentom miejsca ich przyszłej pracy. W Katedrze staramy się realizować prace badawcze z myślą o praktycznym zastosowaniu wypracowanych rozwiązań, wypełniając tym samym lukę w procesie przemysłowym. To daje nam, jako naukowcom, wiele satysfakcji z wykonywanej pracy badawczej.
Katedra Budownictwa Zrównoważonego i Instalacji Budowlanych, kierownik – Dorota Krawczyk
To jedno z badań, które pozwala ocenić jakość obudowy bryły budynku, co jest szczególnie istotne w dzisiejszych czasach, kiedy staramy się projektować budynki o jak najniższym zużyciu energii, czyli budynków energooszczędnych, budynków pasywnych. Test wykonywany jest za pomocą zestawu pomiarowego składającego się z blendy rozpiętej na specjalnym stelażu, umieszczanej zazwyczaj w drzwiach zewnętrznych budynku, wentylatora, sterownika i komputera sterującego. Badanie pozwala ocenić szczelność powietrzną obudowy budynku, jak również pozwala zdiagnozować i zlokalizować miejsca ewentualnych przecieków powietrznych. Zgodnie z obowiązującymi przepisami badanie to jest dowolne, natomiast myślę, że w niedalekiej przyszłości może stać się obowiązkowe w kontekście promowania budownictwa energooszczędnego. Wynikami badań określających szczelność budynku mogą być zainteresowani inżynierowie budownictwa, audytorzy energetyki, projektanci. Mogą z niego skorzystać także instalatorzy, chociażby przy ocenie szczelności zaprojektowanych instalacji.
Katedra Geotechniki, Dróg i Geodezji, kierownik Katarzyna Zabielska-Adamska
Laboratorium wyposażone jest w urządzenia, które pozwalają na weryfikację materiałów drogowych takich jak: kruszywa, lepiszcza asfaltowe, mieszanki mineralno-asfaltowe i nawierzchnie betonowe. Dysponujemy bardzo nowoczesnym sprzętem, którym sprawdzamy: trwałość nawierzchni, odporność na deformacje trwałe, na spękania niskotemperaturowe oraz właściwości przeciwpoślizgowe. W przypadku tych ostatnich, mamy unikatowy na skalę światową sprzęt, którym możemy testować różne typy nawierzchni pod kątem wyboru materiałów tak, aby uzyskać wymagany poziom właściwości przeciwpoślizgowych. Byłoby to bardzo utrudnione w rzeczywistych warunkach ruchu, gdyż nie jesteśmy w stanie wybudować tak wielu różnych odcinków testowych. Natomiast w laboratorium symulując zjawisko zużycia górnych warstw jesteśmy w stanie oszacować jej siły tarcie jakie zostaną wygenerowane na styku opony i powierzchni w warunkach wzajemnego poślizgu. Jest bardzo istotne z punktu widzenia bezpieczeństwa ruchu drogowego.
Zajmujemy się również zastosowaniami innowacyjnych materiałów, w szczególności przy modyfikacji mieszanek mineralno-asfaltowych z różnego rodzaju dodatkami. Ze względu na uwarunkowania proekologiczne stosujemy bardzo ciekawe rozwiązania np. miał gumowy, destruktu, różnego rodzaju lepiszcza z dodatkiem upłynniaczy pochodzenia roślinnego, zeolity, które powodują obniżenie temperatur technologicznych wytwarzania tych mieszanek, a co za tym idzie znaczne obniżenie emisji dwutlenku węgla. Kolejnym ważnym działaniem, są nowoczesne badania w całym zakresie temperatur eksploatacyjnych nawierzchni. Prowadzimy badania deformacji mieszanek mineralno-asfaltowych w wysokich temperaturach eksploatacyjnych (do 60°C), ale i badania wpływu niskich temperatur, nawet do rzędu – 40°C na ich parametry wytrzymałościowe. Należy podkreślić, że zajmujemy się całą konstrukcją dróg, czyli również podbudową i różnego rodzaju metodami jej wykonania, jak i jakością materiałów stosowanych do podbudów, ale i zastosowaniem materiałów, które inni uważają za odpad.
Potencjał laboratorium pozwala studentom na pozyskiwanie grantów na prowadzenie swojej działalności naukowej. W ostatnim roku Studenckie Koło Naukowe „Drogowiec” zrealizowało projekt finansowany z Ministerstwa Edukacji i Nauki w ramach konkursu pt. „Studenckie koła tworzą innowacje”. Opracowaliśmy kolorowe nawierzchnie dedykowane na szczególnie niebezpieczne miejsca, gdzie kierowcy powinni zwracać szczególną uwagę na niechronionych uczestników ruchu drogowego. Wolne przestrzenie w niektórych typach mieszanek mineralno-asfaltowych wypełniliśmy kolorową zaprawą i zweryfikowaliśmy ich trwałość. Był to duży sukces, studenci prezentowali wyniki na licznych konferencjach organizowanych m.in. przez stowarzyszenia SITK, PKD oraz zdobyli wyróżnienie na prestiżowym ogólnopolskim konkursie w kategorii ,,StRuNA – Science 2023”.
Laboratorium współpracuje również z firmami. Oferujemy weryfikację mieszanek mineralno-asfaltowych, kruszyw, asfaltów. To, co jest szczególnie cenne, to badanie właściwości przeciwpoślizgowych nawierzchni, które wykonawcy muszą zagwarantować przed rozpoczęciem kontraktów drogowych, a nie dysponują narzędziami do oszacowania tej cechy. Prowadzimy również badania związane z oddziaływaniem hałasu komunikacyjnego na otoczenie dróg, ale po ten temat kierujemy się do drugiego laboratorium…
Katedra Geotechniki, Dróg i Geodezji WBiNŚ PB
W naszym laboratorium zajmujemy się pomiarami hałasu środowiskowego przy drogach i budynkach, którego głównym źródłem jest oczywiście ruch pojazdów samochodowych. W tym zakresie wykonujemy badania skuteczności i efektywności ekranów akustycznych, a także ocenę wpływu ruchu drogowego na klimat akustyczny środowiska w tym miejsca zamieszkania ludzi – głównie pod kątem spełnienia wartości dopuszczalnych poziomów hałasu. Realizujemy również badania związane z oceną wpływu warunków ruchu miejskiego na hałas drogowy w szczególności w otoczeniu skrzyżowań a także badania w celu oceny wpływu robót budowlanych na hałas w otoczeniu placów budów co wynika z wymogów raportów oceny oddziaływania inwestycji na środowisko. Specjalizujemy się również w pomiarach hałaśliwości nowych i użytkowanych nawierzchni drogowych – elementu który w głównej mierze odpowiada za to co słyszymy w otoczeniu dróg. Bardzo często wykonujemy takie badania na etapie realizacji odcinków testowych nawierzchni na budowach dróg. Zgłaszają się do nas wykonawcy w celach potwierdzenia czy projektowany rodzaj nawierzchni sprawdzi się w praktyce pod względem hałaśliwości. Ocenę taką możemy prowadzić również w warunkach laboratoryjnych mierząc współczynnik absorpcji dźwięku przez nawierzchnię drogową.
Aparatura, jaką dysponujemy, to różnego rodzaju precyzyjne analizatory poziomu dźwięku pierwszej klasy dokładności umożliwiające szczegółową cyfrową obróbkę danych. Są one wyposażone w statywy umożliwiające wykonanie pomiarów na różnych wysokościach nawet do 10 m nad poziomem terenu. Cyfrowa rejestracja danych akustycznych umożliwia późniejszą obróbkę dzięki czemu możemy uzyskać dane niezakłócone wpływem innych obcych źródeł dźwięku. Możemy dzięki temu analizować również dowolne okresy pomiaru, co jest szczególnie ważne w pomiarach środowiskowych. Ilość analizatorów dźwięku, które posiadamy umożliwia dokładne opomiarowanie badanych poligonów. To co nas wyróżnia, to szczegółowa realizacja badań w połączeniu z określeniem parametrów źródła dźwięku czyli ruchu drogowego. W tym celu równolegle z badaniami hałasu wykonujemy pomiary natężenia ruchu pojazdów, ich prędkości i struktury rodzajowej. Badania te realizujemy przy wykorzystaniu kamer montowanych na 10-metrowych statywach oraz różnego rodzaju radarowych mierników ruchu i prędkości pojazdów a także kamer ANPR do pomiarów prędkości odcinkowej pojazdów. Dość istotne w naszych badaniach są pomiary prędkości – mamy do tego celu jedne z lepszych urządzeń. Bawimy się również w policjantów wykorzystując standardowe „suszarki” (uśmiech). Uzupełnieniem powyższych pomiarów są badania symulacyjne hałasu oraz warunków ruchu drogowego które realizujemy w pracowni z wykorzystaniem najnowocześniejszego oprogramowania do prognozowania hałasu drogowego (SoundPLAN) jak również do makro- i mikrosymulacji ruchu drogowego (PTV VISUM i VISSIM).
Katedra Geotechniki, Dróg i Geodezji WBiNŚ PB
Zaprojektowany i wykonany na Politechnice Białostockiej wielkowymiarowy aparat bezpośredniego ścinania umożliwia badania parametrów wytrzymałościowych gruntów gruboziarnistych (kruszywa łamanego, pospółek, żwirów) przy obciążeniach statycznych i cyklicznych. Automatycznie wywoływane siły pionowe i poziome oraz automatyczny zapis wyników umożliwiają precyzyjne wyznaczenie wartości badanych parametrów. Aparat umożliwia badanie, zgodnie z aktualnymi normami, parametrów kontaktu gruntu z geosyntetykami.
Katedra Geotechniki, Dróg i Geodezji WBiNŚ PB
Mariola Wasil (na zdjęciu) i Patryk Dobrzycki prezentowali badania cyklicznej wytrzymałości gruntu na trójosiowe ściskanie Resilient Modulus (aparat cykliczny trójosiowego ściskania)
W pracowni badań cech mechanicznych gruntów mamy możliwość określenia mechanicznych parametrów gruntów. Aparat trójosiowego ściskania oraz konsolidometr umożliwiają określenie charakterystyk ściśliwości gruntu, określenia kąta tarcia wewnętrznego oraz spójności, a także współczynnika filtracji. Aparatura umożliwia zadanie warunków badania, które odpowiadają zachowaniu gruntu pod danym typem konstrukcji. Są to parametry niezbędne do prawidłowego zaprojektowania konstrukcji i jej współpracy z podłożem gruntowym. Oprócz gruntów naturalnych badamy grunty antropogeniczne oraz grunty ulepszane różnymi dodatkami. Przy użyciu aparatu do badania cyklicznej wytrzymałości gruntu na trójosiowe ściskanie Resilient Modulus powstaje rozprawa doktorska, gdzie analizie poddany jest grunt naturalny z dodatkiem włókien polipropylenowych, jako materiał do budowy podbudowy lub ulepszonego podłoża pod konstrukcję nawierzchni drogowej. Aparat odwzorowuje zachowanie podbudowy pod naciskiem kół przejeżdżającego pojazdu poprzez cykliczne obciążanie przy różnych naprężeniach. Pozwala to na określenie, w jaki sposób włókna wpływają na zachowanie gruntu naturalnego, czy i w jaki sposób polepszają jego parametry.
Katedra Konstrukcji Budowlanych i Mechaniki Budowli, kierownik Jolanta Prusiel
Zajmujemy się m.in. uzbrojeniem niemetalicznym i zbrojeniem rozproszonym, które jest przeznaczone do wzmocnienia konstrukcji betonowych. Do prezentacji wybrałam rowing bazaltowy, czyli nitki bazaltowe, z których wykonywane są pręty zbrojenia niemetalicznego. Równie dobrze zbadać możemy właściwości prętów zbrojenia z użyciem rowlingu szklanego. Czemu służą te badania? To źródło naszej wiedzy o wytrzymałości materiałów, z którymi mamy do czynienia podczas produkcji zbrojenia kompozytowego. Prognozujemy, jakie będą parametry wytrzymałości prętów stosowanych jako zamiennik zbrojenia stalowego. Zapraszamy do współpracy!
Katedra Konstrukcji Budowlanych i Mechaniki Budowli WBiNŚ PB
Janusz Krentowski prezentował możliwości zastosowania aparatury do diagnostyki konstrukcji budowlanych w Laboratorium diagnostyki statycznej konstrukcji budowlanych
Aparatura stanowiąca wyposażenie Laboratorium jest przeznaczona do oceny rzeczywistego stanu eksploatowanych budynków. Wszystkie obiekty budowlane niezależnie od swego aktualnego stanu wymagają okresowej kontroli przeprowadzonej przez rzeczoznawcę lub eksperta. Szczególną uwagę należy zwrócić na analizę stanu obiektów, które znajdują się w stadium awaryjnym lub uległy katastrofie. Realizowane przez nas badania można podzielić na tzw. badania niszczące (DT) i nieniszczące (NDT). Badania nieniszczące pozwalają na uzyskanie szacunkowych wyników, które następnie muszą być zweryfikowane w efekcie badań niszczących. Wyposażenie diagnostyczne przeznaczone do badań terenowych, tzw. „in situ”, można podzielić na kilka kategorii, np. urządzenia do pozyskiwania próbek do stacjonarnych badań laboratoryjnych, urządzenia do badań różnych rodzajów konstrukcji, np. betonowych, stalowych, murowanych, drewnianych, urządzenia do pomiarów deformacji elementów konstrukcyjnych. Wyposażenie laboratorium stacjonarnego stanowią sterowane komputerowo: uniwersalna maszyna wytrzymałościowa o nośności 100 kN oraz młot Charpy’ego z wymiennymi wahadłami o energii 150J i 300J. Wyniki badań, analiz i obliczeń umożliwiają sformułowanie oceny w aspekcie bezpiecznej eksploatacji budynku lub konstrukcji inżynierskiej. Wyposażenie zgromadzone w laboratorium jest wykorzystywane również w działalności dydaktycznej. Studenci moją możliwość poznania nowoczesnych metod i urządzeń badawczych, a jednym z zadań jest przeprowadzenie badań wybranego obiektu i sformułowanie wytycznych w aspekcie jego dalszej bezpiecznej eksploatacji.
Katedra Konstrukcji Budowlanych i Mechaniki Budowli WBiNŚ PB
Krzysztof Robert Czech prezentował dynamiczne pomiary bezprzewodowe przemieszczeń, prędkości i przyspieszeń drgań konstrukcji budowlanej z wykorzystaniem wibrometru laserowego i akcelerometru MEMS w Laboratorium diagnostyki dynamicznej konstrukcji budowlanych
Zajmujemy się pomiarami: odkształceń i naprężeń w materiałach konstrukcyjnych; przemieszczeń, prędkości i przyśpieszeń przyśpieszeń drgań, ale głównie w Laboratorium prowadzimy badania w kierunku eksperymentalnych analiz modalnych, czyli wyznaczamy rzeczywiste parametry modalne konstrukcji – to jest rzeczywiste postaci drgań i odpowiadające im częstotliwości oraz tłumienie modalne.
Studenci zaczynają zajęcia z diagnostyki dynamicznej od zapoznania się z różnego typu urządzeniami do wzbudzania drgań w konstrukcji: (wzbudniki inercyjne i modalne, młotki modalne oraz klasycznymi metodami realizacji pomiarów przy wykorzystaniu różnego typu przetworników przemieszczeń, prędkości i przyspieszeń drgań, które po zamontowaniu na badanej konstrukcji są podłączane do wielokanałowych systemów akwizycji danych (za pomocą dedykowanego okablowania o długości od kilku do kilkudziesięciu metrów). Potem przechodzimy do bardziej zaawansowanych zajęć, w trakcie których studenci rejestrują drgania modelu budynku dwuwieżowego w sposób bezprzewodowy za pomocą najnowocześniejszych akcelerometrów w technologii MEMS z dołączonymi modułami własnego zasilania i bramką wi-fi (tego typu czujniki, ale o gorszych parametrach, są wykorzystywane również w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym). Dodatkowo, na pierwszych zajęciach studenci realizują pomiary przy wykorzystaniu wibrometru laserowego, który w odróżnieniu od klasycznych pomiarów, nie wymaga montowania na badanej konstrukcji żadnych dodatkowych przetworników ani okablowania – co w niektórych przypadkach diagnostycznych jest kluczowe. Kolejne ćwiczenia są jeszcze bardziej innowacyjne (z punktu widzenia tego, czego uczy się studentów na innych uczelniach technicznych), dlatego że zajmujemy się analizami modalnymi: eksperymentalną analizą modalną (w skrócie z ang. EMA) i eksploatacyjną analizą modalną (nazywaną także operacyjną analizą operacyjną – w skrócie OMA).
Pierwsze ćwiczenie z eksperymentalnej analizy modalnej realizujemy na modelu trójwymiarowego dźwigara kratownicowego. Z punktu widzenia eksperymentalnej analizy modalnej istotne jest generowanie w miejscu przyłożenia obciążeń do konstrukcji jak najbardziej zróżnicowanych częstotliwości drgań. W tym przypadku źródłem drgań jest wzbudnik modalny, który generuje drgania losowe w postaci białego szumu. W miejscu przyłożenia obciążeń należy rejestrować (w funkcji czasu) zadawaną siłę i przyspieszenia drgań. Robimy to przy wykorzystaniu głowicy impedancyjnej. Natomiast w punktach charakterystycznych badanej konstrukcji montujemy miniaturowe, trójosiowe akcelerometry na podstawach magnetycznych.
Przy wykorzystaniu odpowiedniego oprogramowania (w danym przypadku Test.Lab Spectral Testing), studenci otrzymują wiarygodne parametry modalne badanej konstrukcji, które mogą wykorzystać do weryfikacji modeli numerycznych konstrukcji przygotowanych na potrzeby analiz/symulacji numerycznych realizowanych w oprogramowaniu bazującym na algorytmie Metody Elementów Skończonych (MES).
Każda współcześnie wznoszona budowla inżynierska istotna z punktu widzenia innowacyjnych rozwiązań w projektowaniu konstrukcji (np. mosty o niespotykanych dotąd bardzo dużych rozpiętościach przęseł, tzw. „drapacze chmur” narażone na wpływy sejsmiczne, itp.) wymagają badań modelowych. Badania te prowadzi się oczywiście na modelach w skali. Dopiero, gdy znamy rzeczywiste parametry modalne projektowanej konstrukcji, możemy je porównać z wynikami symulacji numerycznych. W kolejnym etapie model numeryczny należy skalibrować w taki sposób, aby uzyskiwane parametry modalne były zgodne z wynikami eksperymentalnej analizy modalnej. Mamy wówczas pewność, że model numeryczny odzwierciedla realną pracę konstrukcji i, że wyniki realizowanych symulacji numerycznych będą wiarygodne również dla innych przykładanych do konstrukcji obciążeń. Mało tego. Uzyskane z eksperymentalnej analizy modalnej częstotliwości drgań zawierają bardzo istotną informację – wiemy mianowicie jakich częstotliwości drgań należy unikać, aby uniknąć wystąpienia bardzo niebezpiecznego zjawiska drgań rezonansowych konstrukcji, które podobnie jak w przypadku mostu w Tacoma w USA mogą doprowadzić do jego katastrofy (listopad 1940 r.).
Kolejne ćwiczenie realizowane wraz ze studentami w Laboratorium diagnostyki dynamicznej jest kontynuacją badań związanych z eksperymentalną analizą modalną. W tym przypadku badany jest model budynku dwuwieżowego, w którym w dowolny sposób możemy kształtować rozkład mas i sztywności. Do wzbudzania drgań wykorzystywany jest młotek modalny z wbudowanym czujnikiem siły. Studenci uderzają młotkiem w badany obiekt i wzbudzają go do drgań. Akcelerometry są montowane na najwyższej kondygnacji modelu, a następnie cykliczne przenoszone na kolejne, niższe poziomy (badania prowadzone są na 6-7 kondygnacjach ww. modelu przy wykorzystaniu każdorazowo 8 akcelerometrów trójosiowych). W efekcie końcowym, przy wykorzystaniu oprogramowania Test.Lab Impact Testing. uzyskujemy rzeczywiste parametry modalne konstrukcji – w tym animacje postaci drgań własnych badanej konstrukcji.
Najnowszym trendem badawczym, który stosujemy zwykle w przypadku konstrukcji wielkogabarytowych, jest wyznaczanie parametrów modalnych przy wykorzystaniu eksploatacyjnej/operacyjnej analizy modalnej. W przypadku tego typu obiektów budowlanych nie ma możliwości wykorzystania do wzbudzenia drgań (z racji ich gabarytów) wzbudników drgań, ani tym bardziej młotków modalnych. Do analiz modalnych wykorzystujemy jedynie dane zarejestrowane w charakterystycznych punktach konstrukcji w trakcie jej normalnej eksploatacji. Źródłem drgań w tym przypadku są porywy wiatru, przejazdy pojazdów kołowych i szynowych, praca maszyn i urządzeń, itp. W przypadku zajęć prowadzonych w Laboratorium Diagnostyki Dynamicznej do tego celu wykorzystywany jest zdalnie sterowany model pojazdu gąsienicowego (czołg Tiger 1).
Sprzęt, który zgromadziliśmy w Laboratorium jest wykorzystywany nie tylko w trakcie zajęć dydaktycznych ze studentami. Wykorzystywany jest także na potrzeby badań związanych z realizacją prac dyplomowych, różnego typu prac naukowo-badawczych oraz badań realizowanych we współpracy z przemysłem – w tym ekspertyz sądowych, realizowaliśmy m.in. pomiary statyczne i dynamiczne dla firm takich jak: Orlen, British American Tobacco Poland, Hoop Polska itp.
***
Kolejne spotkanie poświęcone prezentacji potencjału wydziałów Politechniki Białostockiej odbyło się 4 kwietnia 2024 r. Wtedy to na seminarium uczelnianym pt. „Niezależność energetyczna budynków jako czynnik poprawy bezpieczeństwa ludności wobec przyszłych zagrożeń i kataklizmów” zaprosił Instytut Architektury i Urbanistyki Wydziału Architektury PB.
Barbara Klem
zdjęcia: Barbara Klem, Politechnika Białostocka
